一种使用PET/PBT弯曲丝的人造草坪的制作方法

文档序号:11246943研发日期:2017年阅读:869来源:国知局
技术简介:
本发明针对现有人造草坪使用PP/PE材料导致的耐老化差、热稳定性差、易褪色等问题,提出采用PET/PBT弯曲丝纱线替代传统材料。通过熔融挤出、热变形工艺制备高回弹、耐磨、抗老化的弯曲丝,并结合合捻、簇绒等技术织造草坪,显著提升其阻燃性、热稳定性及使用寿命,解决了传统材料性能缺陷,拓展了人造草坪的应用场景。
关键词:PET/PBT弯曲丝,人造草坪,抗老化

本发明人造草坪领域,特别是涉及一种使用pet/pbt弯曲丝纱线的人造草坪。



背景技术:

人造草坪最早于20世纪60年代的美国出现,它是以塑料化纤为原料用人工方法制作的模拟天然草坪。人造草坪采用仿生学原理,具有很好的仿真性,其运动性能、弹性等基本接近天然草坪,且受环境、地域、天气影响小,能在高温、高寒、高原等极端气候地区使用。近年来,随着校园运动场、幼儿园场地、足球场、网球场、高尔夫球场及各类休闲场所的广泛应用,人造草坪行业的发展取得了较大进步。

然而,现有人造草坪使用的材料一直局限在pp、pe等材料中,这些材料中的耐老化性能差、需要添加抗老化剂;回弹性差;耐磨性能差;热稳定性较差导致弯曲丝的弯曲度一致性较差进而草坪出现色条导致草坪整体质量不高。如何解决使用pp、pe等材料做成的人造草坪的一系列问题,一直是困扰大众的一个难题,如果这一问题通过新材料和新产品的运用得到解决,其应用范围将更加宽广。

中国专利cn104060518b公开了一种可整体回收的低成本人造草坪及其制备,人造草丝采用聚乙烯或聚丙烯材料制成,基布由聚丙烯材料制成,人造草丝通过簇绒的方式编织在基布上,基布背面设有用于固定人造草丝下端的背胶层。这种人造草坪依然使用聚丙烯材料,虽然可回收再使用,但却面临着上述问题。



技术实现要素:

为了解决现有人造草坪耐老化性能差,热稳定性差等问题,我们提出了一种使用pet/pbt弯曲丝纱线的人造草坪,具有回弹性高、耐磨性好、抗老化时间长、摩擦系数低、热稳定性好、pbt阻燃性好,能抗蛀防霉等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的:

为实现上述目的,本发明提供一种使用pet/pbt弯曲丝的人造草坪,其生产步骤如下:

(1)按照以下配方生产pet/pbt丝纱线:

pet或pbt或pet+pbt组合80-95份

色母粒1-6份

抗老化剂0-3份

阻燃剂0-8份

其他塑料助剂1-10份;

pet加工工艺如下:

混合均匀以后,预烘干:在100-110℃时烘干2-4h即可。

然后共混熔融挤出、水冷却、牵引、牵伸、消除内应力、定型烘干、收卷。

其中冷却水箱温度20-40℃;料筒温度:喂料区50-70℃,1区240-250℃,2区250-260℃,3区260-270℃,4区270-280℃,5区270-290℃,喷丝板240-250℃,熔料温度:245-250℃。

pbt加工工艺如下:

混合均匀以后,预烘干:在80-100℃时烘干2-4h即可。

然后共混熔融挤出、水冷却、牵引、牵伸、消除内应力、定型烘干、收卷。

其中冷却水箱温度20-40℃;料筒温度:喂料区50-70℃,1区230-250℃,2区240-260℃,3区250-260℃,4区250-260℃,5区250-260℃,喷丝板250-260℃。熔料温度:235-250℃,成型范围窄,低于235℃易凝结,高于270℃时易产生热降解。

(2)通过变形装置将丝纱线进行弯曲变形,变形方式为热空气变形、热蒸汽变形,热水变形中的其中一种;

(3)通过螺杆单独生产pet弯曲丝或pbt弯曲丝;或者将2个及以上螺杆生产的pet或pbt弯曲丝通过合捻方式合并组合;

(4)将弯曲丝和pe直丝纱线通过合捻方式或包缠绕方式合并组合成草丝;

(5)通过簇绒机把草丝以一定的针距、针迹、草高等参数织造出需求的人造草坪;

(6)通过背胶机在簇绒胚毯底背上进行丁苯胶乳、pu胶、eva胶乳或其他粘合方式进行背胶粘合。使草丝具备一定程度的拔出力,不容易在使用过程中掉草。

优选地,上述人造草坪通过色母粒着色或者通过草丝染色着色。

优选地,上述簇绒织造可以选择以下方式中的一种:

(a)草丝单独织平毯草坪;

(b)草丝和直丝合并后进行单排上纱同针织草坪;

(c)草丝和直丝分离进行双排上纱同针织草坪;

(d)草丝进行隔行不同针织草坪。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1、机械性质安定抗张强度与抗张模数和尼龙相似,但价格较尼龙低廉;

2、摩擦系数小有自润性;

3、耐热老化优异增强后的ul温度指数达到120~140℃;

4、户外长期老化性很好;

5、耐疲劳性和尺寸稳定性好,弯曲度易于保持;

6、pbt易于阻燃(可达ul94v-0级)等优点。

具体实施方式

下面结合实施例,更具体地说明本发明的内容。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围;且下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。

实施例1:

一种使用pet/pbt弯曲丝的人造草坪,其生产步骤如下:

(1)按照以下配方生产pet/pbt丝纱线:

pet或pbt或pet+pbt组合80份

色母粒1份

抗老化剂0份

阻燃剂0份

其他塑料助剂5份;

(2)通过变形装置将丝纱线进行弯曲变形,变形方式为热空气变形;

(3)通过将2个及以上螺杆生产的pet或pbt弯曲丝通过合捻方式合并组合;

(4)将弯曲丝和pe直丝纱线通过合捻方式合并组合成草丝;

(5)通过簇绒机把草丝以一定的针距、针迹、草高等参数织造出需求的人造草坪;

(6)通过背胶机在簇绒胚毯底背上进行丁苯胶进行背胶粘合。

实施例2:

一种使用pet/pbt弯曲丝的人造草坪,其生产步骤如下:

丝纱线配方如下:

pet或pbt或pet+pbt组合95份

色母粒1份

抗老化剂0份

阻燃剂4份

其他塑料助剂5份;

其他步骤与实施例1基本相同。

实施例3:

一种使用pet/pbt弯曲丝的人造草坪,其生产步骤如下:

丝纱线配方如下:

pet或pbt或pet+pbt组合80份

色母粒1份

抗老化剂2份

阻燃剂0份

其他塑料助剂5份;

其他步骤与实施例1基本相同。

实施例4:

一种使用pet/pbt弯曲丝的人造草坪,其生产步骤如下:

丝纱线配方如下:

pet或pbt或pet+pbt组合95份

色母粒4份

抗老化剂2份

阻燃剂0份

其他塑料助剂5份;

其他步骤与实施例1基本相同。

对比例1:

pp纱线不加抗老化剂。

对比例2:

pe纱线不加抗老化剂。

对比例3:

pp弯曲丝不加阻燃剂。

对比例4:

pe弯曲丝不加阻燃剂。

抗老化试验:

1、紫外线老化试验

引用标准为国际标准en14836《合成表面为户外运动领域-暴露于人工气候老化》

(1)试样固定

将试样以不受任何外加应力的方式固定于试样架上,每件试样应作不易消除的标记,标记不应标在后续试验要用的部位上。

如果必要,在试样被用于测定颜色和外观的变化试验时,在整个试验期间可用不透明物遮盖每个试样的一部分,以比较遮盖面与暴露面,这对于检查试样的暴露过程是有用的。但试验结果应以试样暴露面与保存在暗处的对照试样的比较为准。

(2)暴露

在试样投入试验箱前,应保证设备是在所选定的试验条件下运转,在试验过程中应保持恒定。

试样暴露应达到规定的暴露期。如果需要,可将辐照度测定装置同时暴露。最好是经常变换试样的位置,以减少任何暴露的局部不均匀性。变换试样的位置时,应保持试样初始固定时的取向。

如果需要取出试样作定期检查,应注意不要触摸或破坏试样表面。检查后,试样应按原状放回各自试样架或试验箱,保持试验表面的取向与检查前一致。

(3)辐射暴露的测量

如果使用光剂量测量仪,它的安装应使辐射计能够显示试样暴露面上的辐照度。

对于所选择的通带,在暴露周期内的辐照度,用在暴露平面上单位面积的入射光谱辐射能量表示,单位是焦耳每平方米。

(4)试样暴露后性能变化的测定,结果如表1所示。

表1紫外灯老化时间对比

根据表1结果显示,本发明制作的实施例可以在实验室模拟光照下获得更好的抗老化效果。

2、室外老化测试

将试样置于室外环境中,任其自然老化,记录老化时间,结果如表2所示。

表2室外老化时间对比

根据表2结果显示,本发明制作的实施例可以在室外条件下获得更好的抗老化效果。

3、阻燃性能测试

将试样通过国际标准en13501-1:2007+a1:2009《建筑材料和构件火灾分类第一部分用对火反应试验数据的分级》进行,测试方法根据以下:

eniso11925-2:2010对火反应试验建筑制品在直接火焰冲击下的可燃性第2部分:单个火源试验,测试次数:6次。结果如表3所示。

表3阻燃性能测试结果

分级依据en13501-1:2007+a1:2009

根据表3结果显示,本发明制作的实施例可获得更好的阻燃效果。。

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