一种提高造纸毛毯起始性能的方法与流程

1.本技术涉及造纸毛毯的领域，尤其是涉及一种提高造纸毛毯起始性能的方法。


背景技术：

2.造纸毛毯是指造纸工业中用于纸张成形和输送的织物毡，是先用合成纤维制成布眼粗而薄的底布，然后铺上合成纤维和少量羊毛的混合纤维网，经针刺、化学处理、树脂整理和热定型而成。
3.新制造的造纸毛毯表面很容易附着油污，附着在造纸毛毯表面的油污很容易与灰尘结合，干枯后的油污会在造纸毛毯的表面形成小颗粒，从而使得造纸毛毯表面的阻力提升，故上机时的车速变慢，使得造纸机的速度下降，纸张的输送效率有所下降，因此，发明人认为有必要研发一种提升提高造纸毛毯起始性能的方法。


技术实现要素：

4.为了提升造纸毛毯的起始性能，本技术提供一种提高造纸毛毯起始性能的方法。
5.本技术提供的一种提高造纸毛毯起始性能的方法采用如下的技术方案：一种提高造纸毛毯起始性能的方法，包括如下步骤：s1、将新制备的造纸毛毯浸泡在质量浓度为3-5%的碱液中，浸泡2-4h后将造纸毛毯取出，并使用冲洗试剂进行冲洗，将残留的碱液洗净，得到洁净造纸毛毯；s2、将步骤s1中的洁净造纸毛毯烘干，随后将其浸泡至增强试剂中6-8h，再将浸泡后的洁净造纸毛毯取出，并再次烘干，使得其表面附着增强试剂层，随后定型，定型后即可得到高起始性能造纸毛毯；所述步骤s2中，增强试剂原料包括改性剂、多聚甲醛、二甲基乙酰胺、甲醇与1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇。
6.造纸毛毯先经过碱液浸泡，造纸毛毯表面的油污与碱液发生皂化反应，从而使得造纸毛毯表面的油脂的分解，随后再用冲洗试剂进行冲洗，从而可将造纸毛毯表面的油污冲洗干净，得到洁净造纸毛毯，洁净造纸毛毯表面附带灰尘的油污洗净后，洁净造纸毛毯的阻力下降，从而减少因为油污与灰尘使得新制备的造纸毛毯上机速度变慢的现象的发生，提升了造纸毛毯的起始性能；洁净造纸毛毯在增强试剂中浸泡，增强试剂通过改性剂、多聚甲醛、二甲基乙酰胺、甲醇与1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇制备而成，改性剂与多聚甲醛作为原料，二甲基乙酰胺作为溶剂，可制备得到树脂材料，将1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇引入体系，提升了改性剂的接触角，使得增强试剂具备疏油性能，减少后续油污附着在造纸毛毯的表面，并与灰尘等杂质结合生成颗粒，从而使得造纸毛毯表面的阻力增加，影响造纸毛毯的使用性能的现象的发生，增强试剂附着在造纸毛毯表面后，使得造纸毛毯的热稳定性也有所提升，延长了造纸毛毯的使用寿命。
7.作为优选，所述增强试剂采用如下方法制备：
（1）将二甲基乙酰胺调节ph值至9-10，随后与改性剂和多聚甲醛混合，在85-95℃的条件下搅拌反应40-60min，得到无色透明的羟甲基改性剂溶液；（2）将步骤（1）制备的羟甲基改性剂的ph值调节至酸性，加入1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇，升温后搅拌反应40min，反应后调节体系ph值至8，得到改性树脂，将改性树脂溶于甲醇中，即可得到增强试剂。
8.作为优选，所述步骤s2中调节至酸性的羟甲基改性剂的ph值调节范围为5.5-6.5，所述升温温度为85-95℃。
9.作为优选，所述改性剂、多聚甲醛与1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇之间的质量比为1:(2.6-2.8):(0.02-0.04)。
10.将改性剂、多聚甲醛与1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇的质量比控制在上述范围内，可获得性能更优的增强试剂。
11.作为优选，所述改性剂原料包括三聚氰胺、磷酸与催化剂。
12.磷酸含磷，与三聚氰胺结合改性后，可协同提升增强试剂的阻燃性能，从而使得造纸毛毯具有良好的阻燃性能，当造纸毛毯燃烧时可在表面生成磷-碳膨胀隔热层，降低热传导，从而起到阻燃的作用；同时，三聚氰胺具有耐高温、耐刮擦、机械强度高的性能，并且化学性能稳定，提升了改性剂的力学性能。
13.作为优选，所述三聚氰胺与磷酸之间的质量比为1:(0.7-0.9)。
14.控制三聚氰胺与磷酸之间的质量比在上述范围内，可获得性能更加优异的改性剂。
15.作为优选，所述改性剂采用如下方法制备：将三聚氰胺溶解，得到三聚氰胺水溶液，将磷酸添加至三聚氰胺水溶液中，反应2小时，加入催化剂，并继续反应，得到反应溶液，冷却至室温后，将反应溶液进行抽滤并洗涤，随后烘干4小时，得到中间产物，将中间产物粉碎，并再次进行抽滤、洗涤，将洗涤后的中间产物再次烘干，并气流粉碎，即可得到改性剂。
16.三聚氰胺与磷酸加工合成改性剂，使得三聚氰胺协同阻燃性能得到提升，同时使用该制备方法制备得到改性剂，可提升改性剂的热稳定性。
17.作为优选，所述催化剂为磷钨酸。
18.使用磷钨酸作为反应的催化剂，可减少反应中的结块现象，同时反应温度易于控制，且反应过程中局部过热反应的发生现象大幅降低，反应更加稳定，得到的产物纯度也有所提升。
19.作为优选，所述步骤s1中的碱液为质量浓度为3-5%的氢氧化钠溶液，所述步骤s2中的清洗试剂为清水。
20.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.将新制备的造纸毛毯通过碱液进行冲洗，碱液与油脂发生皂化反应，可将造纸毛毯表面附着的油污去除，以减少油污对造纸毛毯上机的影响，降低了造纸毛毯表面的阻力，提升了造纸毛毯的上机速度，造纸毛毯的起始性能得到提升，进而提升了新制备的造纸毛毯的工作效率；增强试剂由改性剂、多聚甲醛与1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇制备而成，可使得改性剂表面的接触角增大，从而使得增强试剂具备良好的疏油性能，可减少后续油污与灰尘等杂质附着在造纸毛毯的现象的发生，使得造纸毛毯的清洁性能得到提升，延长
了造纸毛毯的使用寿命；2.改性剂由三聚氰胺与磷酸制备而成，磷酸使得增强试剂引入磷，与三聚氰胺协同提升阻燃性能，在造纸毛毯燃烧时使得造纸毛毯的表面生成一层致密的磷-氮膨胀隔热层，一方面可将热量进行隔绝，另一方面可减少造纸毛毯继续燃烧，从而使得造纸毛毯具备阻燃的性能，起到防火的作用，并且三聚氰胺具备良好的耐高温、耐磨性能，可提升增强试剂的力学性能。
具体实施方式
21.本技术实施例公开一种提高造纸毛毯起始性能的方法，以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
22.实施例1制备改性剂：将11.76g的三聚氰胺加入至5l去离子水中，并在90℃的温度下搅拌溶解，得到三聚氰胺水溶液，将8.24g磷酸添加至三聚氰胺水溶液中，在85℃的条件下反应2小时，加入0.12g催化剂，并继续反应3h，得到反应溶液，待反应溶液冷却至室温后，将反应溶液进行抽滤并使用去离子水洗涤，随后在120℃的温度下烘干4小时，得到中间产物，将中间产物粉碎，并再次进行抽滤、洗涤，将洗涤后的中间产物在120℃的条件下烘干4小时，气流粉碎后得到改性剂；其中，催化剂为磷钨酸。
23.制备增强试剂：（1）将200ml二甲基乙酰胺使用质量分数为20%的甲醇钠溶液调节ph值至10，随后加入12.36g制备的上述改性剂与32.14g的多聚甲醛，混合后，在95℃的条件下搅拌反应40min，得到无色透明的羟甲基改性剂溶液；（2）使用甲苯磺酸将步骤（1）制备的羟甲基改性剂溶液的ph值调节至5，加入0.5g的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇，升温至90℃搅拌反应40min，反应结束后使用三乙胺调节体系ph值至8，得到改性树脂，将改性树脂加入至300ml的甲醇中，充分搅拌均匀后，即可得到增强试剂；对新制备的造纸毛毯进行处理：s1、将新制备的毛毯浸泡至质量浓度为3%的氢氧化钠溶液中，浸泡4h后，将造纸毛毯取出，在定型机处使用清水进行喷淋冲洗，将造纸毛毯表面残留的碱液冲洗干净，得到洁净造纸毛毯；s2、将冲洗后的洁净造纸毛毯在50℃的条件下在烘干机中进行烘干，烘干20min后，浸润至上述制备得到的增强试剂中，浸泡6h后在将浸泡后的洁净造纸毛毯取出，并再次通过烘干机烘干，在50℃的条件下烘干20min，使其表面附着有增强试剂层，将再次烘干后的洁净造纸毛毯进行针刺处理，并进行热定型，即可得到高起始性能造纸毛毯。
24.实施例2制备改性剂：将12.63g的三聚氰胺加入至5l去离子水中，并在90℃的温度下搅拌溶解，得到三聚氰胺水溶液，将11.37g磷酸添加至三聚氰胺水溶液中，在95℃的条件下反应1小时，加入0.16g催化剂，并继续反应3h，得到反应溶液，待反应溶液冷却至室温后，将反应溶液进行抽
滤并使用去离子水洗涤，随后在120℃的温度下烘干4小时，得到中间产物，将中间产物粉碎，并再次进行抽滤、洗涤，将洗涤后的中间产物在120℃的条件下烘干4小时，气流粉碎后得到改性剂；其中，催化剂为磷钨酸。
25.制备增强试剂：（1）将300ml二甲基乙酰胺使用质量分数为20%的甲醇钠溶液调节ph值至9，随后加入12.83g制备的上述改性剂与35.92g的多聚甲醛，混合后，在85℃的条件下搅拌反应60min，得到无色透明的羟甲基改性剂溶液；（2）使用甲苯磺酸将步骤（1）制备的羟甲基改性剂溶液的ph值调节至6，加入0.25g的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇，升温至90℃搅拌反应40min，反应结束后使用三乙胺调节体系ph值至8，得到改性树脂，将改性树脂加入至320ml的甲醇中，充分搅拌均匀后，即可得到增强试剂；对新制备的造纸毛毯进行处理：s1、将新制备的毛毯浸泡至质量浓度为5%的氢氧化钠溶液中，浸泡2h后，将造纸毛毯取出，在定型机处使用清水进行喷淋冲洗，将造纸毛毯表面残留的碱液冲洗干净，得到洁净造纸毛毯；s3、将冲洗后的洁净造纸毛毯在60℃的条件下在烘干机中进行烘干，烘干15min后，浸润至上述制备得到的增强试剂中，浸泡8h后在将浸泡后的洁净造纸毛毯取出，并再次通过烘干机烘干，在60℃的条件下烘干15min，使其表面附着有增强试剂层，将再次烘干后的洁净造纸毛毯进行针刺处理，并进行热定型，即可得到高起始性能造纸毛毯。
26.实施例3制备改性剂：将12.22g的三聚氰胺加入至5l去离子水中，并在90℃的温度下搅拌溶解，得到三聚氰胺水溶液，将9.78g磷酸添加至三聚氰胺水溶液中，在90℃的条件下反应2小时，加入0.14g催化剂，并继续反应3h，得到反应溶液，待反应溶液冷却至室温后，将反应溶液进行抽滤并使用去离子水洗涤，随后在120℃的温度下烘干4小时，得到中间产物，将中间产物粉碎，并再次进行抽滤、洗涤，将洗涤后的中间产物在120℃的条件下烘干4小时，气流粉碎后得到改性剂；其中，催化剂为磷钨酸。
27.制备增强试剂：（1）将250ml二甲基乙酰胺使用质量分数为20%的甲醇钠溶液调节ph值至9.5，随后加入12.6g制备的上述改性剂与34.02g的多聚甲醛，混合后，在90℃的条件下搅拌反应50min，得到无色透明的羟甲基改性剂溶液；（2）使用甲苯磺酸将步骤（1）制备的羟甲基改性剂溶液的ph值调节至5.5，加入0.38g的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇，升温至90℃搅拌反应40min，反应结束后使用三乙胺调节体系ph值至8，得到改性树脂，将改性树脂加入至310ml的甲醇中，充分搅拌均匀后，即可得到增强试剂；对新制备的造纸毛毯进行处理：s1、将新制备的毛毯浸泡至质量浓度为4%的氢氧化钠溶液中，浸泡3h后，将造纸毛毯取出，在定型机处使用清水进行喷淋冲洗，将造纸毛毯表面残留的碱液冲洗干净，得到洁净造纸毛毯；
s2、将步骤s1中浸泡后的造纸毛毯在定型机处使用清水进行喷淋冲洗，将造纸毛毯表面残留的碱液冲洗干净；s2、将冲洗后的洁净造纸毛毯在55℃的条件下在烘干机中进行烘干，烘干17min后，浸润至上述制备得到的增强试剂中，浸泡7h后在将浸泡后的洁净造纸毛毯取出，并再次通过烘干机烘干，在55℃的条件下烘干17min，使其表面附着有增强试剂层，将再次烘干后的洁净造纸毛毯进行针刺处理，并进行热定型，即可得到高起始性能造纸毛毯。
28.实施例4实施例4以实施例3为基础，实施例4与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例4中制备改性剂中，称取的三聚氰胺为15.71g，称取的磷酸为6.29g。
29.实施例5实施例5以实施例3为基础，实施例5与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例5中制备改性剂中，称取的三聚氰胺为10g，称取的磷酸为12g。
30.实施例6实施例6以实施例3为基础，实施例6与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例6中制备增强试剂时，称取的改性剂为16.61g，称取的多聚甲醛为29.89g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.5g。
31.实施例7实施例7以实施例3为基础，实施例7与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例7中制备增强试剂时，称取的改性剂为10.15g，称取的多聚甲醛为36.54g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.31g。
32.实施例8实施例8以实施例3为基础，实施例8与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例8中制备增强试剂时，称取的改性剂为12.67g，称取的多聚甲醛为34.2g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.13g。
33.实施例9实施例9以实施例3为基础，实施例9与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例9中制备增强试剂时，称取的改性剂为12.47g，称取的多聚甲醛为33.66g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.87g。
34.对比例1对比例1以实施例3为基础，对比例1与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例1中将磷钨酸替换为硅钨酸。
35.对比例2对比例2以实施例3为基础，对比例2与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例2中制备改性剂，称取的三聚氰胺为22g，称取的磷酸为0g。
36.对比例3对比例3以实施例3为基础，对比例3与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例3制备增强试剂时，称取的改性剂为12.7g，称取的多聚甲醛为34.3g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0g。
37.性能检测试验
造纸毛毯性能检测试验对实施例1-9，对比例1-4的造纸毛毯进行取样，并进行如下性能测试：（1）力学性能检测以《fz_t 25002-2012 造纸毛毯试验方法》为标准，将每份试样制作为100mm
×
100mm
×
50mm的试件，每份试样制作三份试样，进行拉伸强度检测试验，将检测结果取平均值，并将检测结果填写至表1中；（2）阻燃性能检测试验以《fz_t 25002-2012 造纸毛毯试验方法》为标准，将每份试样制作为100mm
×
1000mm
×
50mm的试件，每份试样制作三份试样，并进行燃烧试验，测量每份试样的氧指数，取平均值，并将检测结果填写至表1中。
38.（3）抗油污性能检测试验将每份试样的表面滴油滴（油滴直径5mm，体积0.05ml），并检测油滴渗入试样的状态，当油滴体积变化在0.048-0.05之间为优，油滴体积变化在0.042-0.048之间为良，油滴体积变化在0.03-0.042之间为较差，油滴体积变化在0.03以下为差。
39.表1性能检测分析由表1可知，实施例1-3的拉伸强度均在4.0mpa以上，从而可以看出本技术实施例所制备的造纸毛毯具有良好的机械强度；实施例1-3的燃烧时间均在1.0s以下，损毁长度均在80mm以下，从而可以看出本技术所制备的造纸毛毯具有良好的阻燃新性能；实施例1-3的拒油性均为优，从而可以看出本技术所制备的造纸毛毯具有良好的抗油污性能。
40.由表1可知，实施例4与实施例3之间的区别仅在于：实施例4与实施例3的区别仅在于：实施例3制备改性剂，称取的三聚氰胺为12.22g，磷酸为9.78g，实施例4制备改性剂，称
取的三聚氰胺为15.71g，称取的磷酸为6.29g，实施例3的燃烧时间为0.5s，损毁长度为59mm，实施例4的燃烧时间为2.1s，损毁长度为134mm，这是因为磷酸的占比下降后，使得改性剂中磷含量有所下降，造纸毛毯燃烧后，在造纸毛毯表面形成的磷-碳膨胀隔热层变薄，同时致密程度有所下降，因此实施例4造纸毛毯的阻燃性有所下降。
41.由表1可知，实施例5与实施例3之间的区别仅在于：实施例5制备改性剂，称取的三聚氰胺为10g，称取的磷酸为12g，实施例5的拉伸强度为3.3mpa，与实施例3相比有所下降，这可能是因为磷酸的添加量过多之后，整个体系的热稳定性有所下降，从而使得实施例5的机械强度下降，故实施例5所制备的造纸毛毯的拉伸性能有所降低。
42.由表1可知，实施例6与实施例3之间的区别仅在于：实施例3制备增强试剂时，称取的改性剂为12.6g，多聚甲醛为34.02g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.38g，实施例6称取的改性剂为16.61g，多聚甲醛为29.89g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.5g，实施例6中的拉伸强度为3.1mpa，与实施例3相比有所下降，这是因为多聚甲醛的占比下降后，使得三聚氰胺的占比上升，增强试剂中的游离氨基过多，使得整个增强试剂的稳定性有所下降，因此造纸毛毯的机械性能改善程度较低，故实施例6的造纸毛毯的拉伸强度有所下降。
43.实施例6的拒油性能为良，与实施例3相比，拒油等级有所下降，这是因为增强试剂的稳定性下降，引入体系中的氟难以游迁移至增强试剂的表面，故实施例6的疏油性能有所下降，因此拒油等级为良。
44.由表1可知，实施例7与实施例3之间的区别仅在于：实施例7制备增强试剂时，称取的改性剂为10.15g，多聚甲醛为36.54g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.31g，实施例7的拉伸强度为3.0mpa，与实施例3相比，有所下降，这是因为多聚甲醛的占比过多后，使得三聚氰胺的含量有所下降，过多的羟甲基难以与全部的氨基结合，故羟甲基的含量有所下降，增强试剂的稳定有所下降，因此对造纸毛毯的机械性能改善程度较弱，故实施例7的拉伸强度有所下降。
45.由表1可知，实施例8与实施例3之间的区别仅在于：实施例8制备增强试剂时，称取的改性剂为12.67g，多聚甲醛为34.2g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.13g，实施例8的拉伸强度为3.1mpa，与实施例3相比有所下降，这是因为有机氟化合物中的c-f键具有优异的稳定性，当体系中的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇含量过少，体系的稳定性有所下降，故增强试剂的力学性能有所下降，对实施例8的造纸毛毯的机械性能改善程度弱，故实施例8的造纸毛毯的拉伸强度有所下降。
46.实施例8的拒油性为较差，与实施例3相比，拒油性有所降低，这是因为实施例8中1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇的含量过低，在增强试剂表面迁移的三氟甲基基团有所降低，疏油性能有所下降，因此实施例8的抗污能力有所下降。
47.由表1可知，实施例9与实施例3之间的区别仅在于：实施例3制备增强试剂时，称取的改性剂为12.47g，多聚甲醛为33.66g，称取的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0.87g，实施例9的拉伸强度为3.3mpa，实施例9的中的拉伸强度有所下降，这是因为1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇的添加量过多，会出现过多未反应的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇，并且与增强试剂出现分层的现象，浮在增强试剂的表面，故增强试剂的稳定性有所下降，因此实施例9所制备的造纸毛毯的性能有所下降。
48.实施例9中造纸毛毯的燃烧时间为3.4s，损毁长度为185mm，与实施例3相比，阻燃性能有所下降，这是因为过多的1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇在增强试剂的表面游离，体系中的磷被阻隔，故在造纸毛毯表面形成的磷-碳膨胀隔热层时间变长，因此实施例9所制备的造纸毛毯的阻燃性有所下降。
49.由表1可知，对比例1与实施例3之间的区别仅在于：对比例1中将磷钨酸替换为硅钨酸，对比例1中的拉伸强度为2.6mpa，与实施例3相比有所下降，这是因为硅钨酸的热稳定性比磷钨酸的热稳定性差，故使用硅钨酸做催化剂时，增强试剂体系的稳定性有所下降，因此对比例1中使用增强试剂处理的造纸毛毯对其机械性能的改性效果较差，因此对比例1的拉伸强度有所下降。
50.由表1可知，对比例2与实施例3之间的区别仅在于：对比例2中制备改性剂，称取的三聚氰胺为22g，称取的磷酸为0g，对比例2的燃烧时间为5.2s，损毁长度为245mm，阻燃性能有所下降，这是因为未使用磷酸对三聚氰胺进行改性，仅通过三聚氰胺自身分解吸热生成不燃性气体，从而稀释可燃物而达到阻燃的效果，与实施例3相比通过磷酸协同阻燃，对比例2处理后的造纸毛毯的阻燃性能有所下降，故对比例2的阻燃效果减弱。
51.由表1可知，对比例3与实施例3之间的区别仅在于：对比例3中制备增强试剂，称取的改性剂为12.7g，多聚甲醛为34.3g，1h,1h,2h,2h-十三氟-1-辛醇为0g，对比例3的拉伸强度为2.2mpa，与实施例3相比有所下降，这是因为对比例3中的增强试剂中没有c-f键，其化学稳定性与机械强度均有所下降，故对比例3的力学性能有所下降。
52.对比例3的拒油等级为差，这是因为未含有含氟化合物，增强试剂难以使得处理后的造纸毛毯具有出色的疏油性能，故对比例3的拒油性较差。
53.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。