一种阻燃、针刺复合无纺布的制备方法与流程

文档序号:17619352发布日期:2019-05-07 22:01阅读:165来源:国知局

本发明涉及一种阻燃材料,具体为一种阻燃、针刺复合无纺布的制备方法。



背景技术:

随着我国对防火阻燃领域的日益重视,国内对阻燃微胶囊化的研究也得到了较快的发展。无纺布是一种应用广泛布料,其有各种不同种类,诸如纺粘无纺布、熔喷无纺布、缝编无纺布、针刺无纺布等,无纺布特别容易燃烧,在发生火灾的时候,并不能起到很好的防护作用,同时一旦发生火灾,其燃烧速度非常之快,故在纺织行业特别注重防火防爆。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种阻燃、针刺复合无纺布的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种阻燃、针刺复合无纺布的制备方法阻燃胶囊,抗菌、阻燃复合无纺布由阻燃层和针刺无纺布层复合而成;阻燃层采用以下方法制备:

a.将10-12份尿素、5-7份三聚氰胺、25-30份甲醛和去离子水50-60份,加入1-5份三乙醇胺得到预备溶液;

b.将10-15份磷酸铵、70-80份去离子水、0.1份吐温-80表面活性剂混合均匀后在均质搅拌机上以1000rpm左右高速搅拌,进行乳化分散10分钟后,再加入15-30份蒸馏水,速度调至2000rpm左右,均化分散20分钟,得到稳定乳液,再添加0.1-0.2份马来酸酐接枝相容剂、0.1份吐温-80表面活性剂、用酒石酸溶液调节ph值至6,滴加步骤a中得到预备溶液的五分之一,20分钟后,在70-80℃下继续滴加步骤a中剩下的预备溶液,1小时滴加完毕,再加入2-5份聚乙二醇,继续搅拌5分钟;

c.加入过1-2份硫酸铵、1-2份磷酸、1-2份三丁基甲基氯化铵,反应30-60分钟,过滤并洗涤,得到阻燃微胶囊。

d.将阻燃微胶囊15-18份放入丙烯酸树脂中,用超声波分散10分钟后取出,与pp树脂150-180份、纳米级氢氧化镁12-15份、二氧化硅2-5份、超高分子量聚乙烯纤维12-15份、十溴二苯乙烷5-8份、硅烷偶联剂1-2份,三聚氰胺0.5-1份混合,在高速搅拌机中搅拌2-5分钟,得到混合物;

e.将混合物加入双杆螺旋挤出机中,控制挤出机温度为220-230℃,熔融挤出成布,即得到本发明阻燃层;

所述针刺无纺布层包括以下具体步骤制成:

a.将100份涤纶纤维、10份玉米秸秆纤维、3份竹纤维、2份麻纤维,按比例投入到输送平帘上,送入到粗开松机,使块状卷曲压实的纤维得到初步开松,经过初步开松的混合纤维,通过风送,使其均匀分布在混棉仓进行沉积,保证棉层高度一致,通过平帘和角钉斜帘的共同作用,使其输送到精开机;

b.原料经过混棉充分混合后,喂入精开松机,在精开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直;

c.经过精开机的纤维通过风送管道进入到气压棉箱的上棉箱,通过给棉罗拉和道夫的作用使纤维落到下棉箱中,然后以均衡压力的方式把纤维定积给出,保证棉层体密度一致;

d.梳理机接收气压棉箱按照工艺设定重量给入的纤维,进入到给棉辊后,通过双锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-15克/平方米双层纤维网状薄层;

e.双层纤维网状薄层经过夹持碳帘的握持输送,通过往复作用,使其铺网达到7—18层,棉网厚度为15cm供下道工序使用;

f.在针刺机前喂入,使纤维网在针刺前均匀的夹持喂入针区;将经过梳理、铺网形成的纤维网通过预针刺工序将纤维网初步缠结定型,保证原纤维网的方向不变,将经过预针刺机初步缠结的纤维网通过主针刺机进一步针刺缠结,针刺5-8次,将经过主针刺加固缠结的纺粘无纺布通过修面针刺机正反两面针刺,达到成型针刺无纺布表面平整,无毛刺、骨痕现象,经过储布张力架进行坯布储布;

g.用30-35份聚丙烯酸、40-50份聚乙烯醇、20-30份戊二醛、3-4份乙酸、4-5份甲醇快速搅拌混合,将搅拌好的混合物均匀涂刮在坯布上,将布面加固粘合,再送入干燥箱内80—90℃下烘燥约1—1.5小时,取出得到针刺无纺布层,将针刺无纺布层与阻燃层复合即得本发明。

与现有技术相比,本发明具有方法简单,良好的结构强度、组织紧密性、环保、阻燃效果好等优点;三聚氰胺能够提高阻燃效果,同时发明也可以制备无纺布母粒,用于生产无纺布具有阻燃等特点,使得无纺布可以满足更多样的使用需求。实践证明,本发明即使清洗多次依然可以保持抗菌能力,尤其适用于制作医用防护面料或其他多功能无纺布防护产品,是一种极具前景的针刺无纺布材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种阻燃、针刺复合无纺布的制备方法,所述阻燃、针刺复合无纺布由阻燃层和针刺无纺布层复合而成;

实施例1

阻燃层采用以下方法制备a.将10份尿素、5份三聚氰胺、30份甲醛和去离子水60份,加入5份三乙醇胺得到预备溶液;

b.将15份磷酸铵、70份去离子水、0.1份吐温-80表面活性剂混合均匀后在均质搅拌机上以1000rpm左右高速搅拌,进行乳化分散10分钟后,再加入30份蒸馏水,速度调至2000rpm左右,均化分散20分钟,得到稳定乳液,再添加0.1份马来酸酐接枝相容剂、0.1份吐温-80表面活性剂、用酒石酸溶液调节ph值至6,滴加步骤a中得到预备溶液的五分之一,20分钟后,在70℃下继续滴加步骤a中剩下的预备溶液,1小时滴加完毕,再加入2份聚乙二醇,继续搅拌5分钟;

c.加入过1份硫酸铵、1份磷酸、2份三丁基甲基氯化铵,反应60分钟,过滤并洗涤,得到阻燃微胶囊;

d.将阻燃微胶囊15份放入丙烯酸树脂中,用超声波分散10分钟后取出,与pp树脂170份、纳米级氢氧化镁13份、二氧化硅4份、超高分子量聚乙烯纤维12份、十溴二苯乙烷5份、硅烷偶联剂2份,三聚氰胺0.5份混合,在高速搅拌机中搅拌2分钟,得到混合物;

e.将混合物加入双杆螺旋挤出机中,控制挤出机温度为220-230℃,熔融挤出成布,即得到本发明阻燃层;

所述针刺无纺布层包括以下具体步骤制成:a.将100份涤纶纤维、12份玉米秸秆纤维、3份竹纤维、5份麻纤维,按比例投入到输送平帘上,送入到粗开松机,使块状卷曲压实的纤维得到初步开松,经过初步开松的混合纤维,通过风送,使其均匀分布在混棉仓进行沉积,保证棉层高度一致,通过平帘和角钉斜帘的共同作用,使其输送到精开机;

b.原料经过混棉充分混合后,喂入精开松机,在精开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直;

c.经过精开机的纤维通过风送管道进入到气压棉箱的上棉箱,通过给棉罗拉和道夫的作用使纤维落到下棉箱中,然后以均衡压力的方式把纤维定积给出,保证棉层体密度一致;

d.梳理机接收气压棉箱按照工艺设定重量给入的纤维,进入到给棉辊后,通过双锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-15克/平方米双层纤维网状薄层;

e.双层纤维网状薄层经过夹持碳帘的握持输送,通过往复作用,使其铺网达到7—18层,棉网厚度为15cm供下道工序使用;

f.在针刺机前喂入,使纤维网在针刺前均匀的夹持喂入针区;将经过梳理、铺网形成的纤维网通过预针刺工序将纤维网初步缠结定型,保证原纤维网的方向不变,将经过预针刺机初步缠结的纤维网通过主针刺机进一步针刺缠结,针刺5-8次,将经过主针刺加固缠结的纺粘无纺布通过修面针刺机正反两面针刺,达到成型针刺无纺布表面平整,无毛刺、骨痕现象,经过储布张力架进行坯布储布;

g.用30份聚丙烯酸、50份聚乙烯醇、20份戊二醛、3份乙酸、4份甲醇快速搅拌混合,将搅拌好的混合物均匀涂刮在坯布上,将布面加固粘合,再送入干燥箱内80℃下烘燥约1小时,取出得到针刺无纺布层,将针刺无纺布层与阻燃层复合即得本发明。

实施例2:

阻燃层采用以下方法制备a.将11份尿素、6份三聚氰胺、28份甲醛和去离子水55份,加入3份三乙醇胺得到预备溶液;

b.将14份磷酸铵,将13份磷酸铵、75份去离子水、0.1份吐温-80表面活性剂混合均匀后在均质搅拌机上以1000rpm左右高速搅拌,进行乳化分散10分钟后,再加入23份蒸馏水,速度调至2000rpm左右,均化分散20分钟,得到稳定乳液,再添加0.1份马来酸酐接枝相容剂、0.1份吐温-80表面活性剂、用酒石酸溶液调节ph值至6,滴加步骤a中得到预备溶液的五分之一,20分钟后,在75℃下继续滴加步骤a中剩下的预备溶液,1小时滴加完毕,再加入3份聚乙二醇,继续搅拌5分钟;

c.加入过2份硫酸铵、2份磷酸、1份三丁基甲基氯化铵,反应45分钟,过滤并洗涤,得到阻燃微胶囊。

d.将阻燃微胶囊18份放入丙烯酸树脂中,用超声波分散10分钟后取出,与pp树脂170份、纳米级氢氧化镁15份、二氧化硅3份、超高分子量聚乙烯纤维13份、十溴二苯乙烷8份、硅烷偶联剂2份,三聚氰胺0.8份混合,在高速搅拌机中搅拌2-5分钟,得到混合物;

e.将混合物加入双杆螺旋挤出机中,控制挤出机温度为220-230℃,熔融挤出成布,即得;

所述针刺无纺布层包括以下具体步骤制成:a.将110份涤纶纤维、11份玉米秸秆纤维、4份竹纤维、3份麻纤维,按比例投入到输送平帘上,送入到粗开松机,使块状卷曲压实的纤维得到初步开松,经过初步开松的混合纤维,通过风送,使其均匀分布在混棉仓进行沉积,保证棉层高度一致,通过平帘和角钉斜帘的共同作用,使其输送到精开机;

b.原料经过混棉充分混合后,喂入精开松机,在精开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直;

c.经过精开机的纤维通过风送管道进入到气压棉箱的上棉箱,通过给棉罗拉和道夫的作用使纤维落到下棉箱中,然后以均衡压力的方式把纤维定积给出,保证棉层体密度一致;

d.梳理机接收气压棉箱按照工艺设定重量给入的纤维,进入到给棉辊后,通过双锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-15克/平方米双层纤维网状薄层;

e.双层纤维网状薄层经过夹持碳帘的握持输送,通过往复作用,使其铺网达到7—18层,棉网厚度为15cm供下道工序使用;

f.在针刺机前喂入,使纤维网在针刺前均匀的夹持喂入针区;将经过梳理、铺网形成的纤维网通过预针刺工序将纤维网初步缠结定型,保证原纤维网的方向不变,将经过预针刺机初步缠结的纤维网通过主针刺机进一步针刺缠结,针刺5-8次,将经过主针刺加固缠结的纺粘无纺布通过修面针刺机正反两面针刺,达到成型针刺无纺布表面平整,无毛刺、骨痕现象,经过储布张力架进行坯布储布;

g.用32份聚丙烯酸、45份聚乙烯醇、25份戊二醛、3份乙酸、4-5份甲醇快速搅拌混合,将搅拌好的混合物均匀涂刮在坯布上,将布面加固粘合,再送入干燥箱内85℃下烘燥约1.2小时,取出得到针刺无纺布层;将针刺无纺布层与阻燃层复合即得本发明。

实施例3:

阻燃层采用以下方法制备:a.将12份尿素、7份三聚氰胺、25份甲醛和去离子水50份,加入1份三乙醇胺得到预备溶液;

b.将10份磷酸铵、80份去离子水、0.1份吐温-80表面活性剂混合均匀后在均质搅拌机上以1000rpm左右高速搅拌,进行乳化分散10分钟后,再加入15份蒸馏水,速度调至2000rpm左右,均化分散20分钟,得到稳定乳液,再添加0.2份马来酸酐接枝相容剂、0.1份吐温-80表面活性剂、用酒石酸溶液调节ph值至6,滴加步骤a中得到预备溶液的五分之一,20分钟后,在80℃下继续滴加步骤a中剩下的预备溶液,1小时滴加完毕,再加入5份聚乙二醇,继续搅拌5分钟;

c.加入过2份硫酸铵、2份磷酸、1份三丁基甲基氯化铵,反应30分钟,过滤并洗涤,得到阻燃微胶囊。

d.将阻燃微胶囊15-18份放入丙烯酸树脂中,用超声波分散10分钟后取出,与pp树脂18份、纳米级氢氧化镁13份、二氧化硅4份、超高分子量聚乙烯纤维12份、十溴二苯乙烷7份、硅烷偶联剂2份,三聚氰胺0.9份混合,在高速搅拌机中搅拌5分钟,得到混合物;

e.将混合物加入双杆螺旋挤出机中,控制挤出机温度为220-230℃,熔融挤出成布,即得;

所述针刺无纺布层包括以下具体步骤制成:a.将120份涤纶纤维、10份玉米秸秆纤维、5份竹纤维、2份麻纤维,按比例投入到输送平帘上,送入到粗开松机,使块状卷曲压实的纤维得到初步开松,经过初步开松的混合纤维,通过风送,使其均匀分布在混棉仓进行沉积,保证棉层高度一致,通过平帘和角钉斜帘的共同作用,使其输送到精开机;

b.原料经过混棉充分混合后,喂入精开松机,在精开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直;

c.经过精开机的纤维通过风送管道进入到气压棉箱的上棉箱,通过给棉罗拉和道夫的作用使纤维落到下棉箱中,然后以均衡压力的方式把纤维定积给出,保证棉层体密度一致;

d.梳理机接收气压棉箱按照工艺设定重量给入的纤维,进入到给棉辊后,通过双锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-15克/平方米双层纤维网状薄层;

e.双层纤维网状薄层经过夹持碳帘的握持输送,通过往复作用,使其铺网达到7—18层,棉网厚度为15cm供下道工序使用;

f.在针刺机前喂入,使纤维网在针刺前均匀的夹持喂入针区;将经过梳理、铺网形成的纤维网通过预针刺工序将纤维网初步缠结定型,保证原纤维网的方向不变,将经过预针刺机初步缠结的纤维网通过主针刺机进一步针刺缠结,针刺5-8次,将经过主针刺加固缠结的纺粘无纺布通过修面针刺机正反两面针刺,达到成型针刺无纺布表面平整,无毛刺、骨痕现象,经过储布张力架进行坯布储布;

g.用35份聚丙烯酸、40份聚乙烯醇、20份戊二醛、4份乙酸、5份甲醇快速搅拌混合,将搅拌好的混合物均匀涂刮在坯布上,将布面加固粘合,再送入干燥箱内80—90℃下烘燥约1—1.5小时,取出得到针刺无纺布层;将针刺无纺布层与阻燃层复合即得本发明。

经检测,本发明中阻燃微胶囊技术指标如下:

一、阻燃性能测试:

对比例:

取100g/m2的pp无纺基布进行阻燃整理,具体操作步骤如下:

(1)按如下质量取组分,混合均匀,配制成阻燃浆料:

(2)将阻燃浆料倒入带有搅拌装置的浆料桶中,使无纺基布在压辊和上浆辊中通过,上浆辊将浆槽中的浆料透过网框转移至基布上;

(3)把上浆过的无纺布置于压辊机的两个橡胶压辊之间进行挤压,一方面把浆料压入无纺布内部,使其分布均匀;另一方面,通过挤压除去多余的液体,轧余率为62%;

(4)将上述无纺布在160℃的烘箱中热风干燥10min,即得阻燃pp无纺布。采用垂直燃烧法测试无纺布的燃烧性能。垂直燃烧法是指利用特定点火源(火焰高度40mm±2mm),在离织物底边20mm中心处对固定在u型夹中的垂直织物进行燃烧,在规定的燃烧时间内,通过考核织物的燃烧状态、续燃时间、阴燃的时间、损毁长度等指标来测试织物阻燃性能的一种方法。

经测试,该无纺布的试样损毁长度为100mm,续燃时间为8s,根据gb50222-199的标准,经阻燃整理后的试样的阻燃性能已达到b2级,可满足常规非织造材料的阻燃级别要求。

以下是实施例1、2、3及对比例的燃烧性能试验结果:

通过上表可以看出:本发明指标非常优异,与对比例相比,各项指标均超过对比例,更适合抗菌、阻燃复合无纺布生产用途。

本发明阻燃微胶囊与无纺布材料相容性好,组织结构结合紧密;添加到无纺布中后,在发生火灾时,阻燃微胶囊主动蒸发,还可屏蔽阻燃剂的刺激气味,减少阻燃剂中有毒成分在材料加工过程中的释放。

经过上述实施例1-3制备的针刺无纺布层,以下是实验数据:

与现有技术相比,本发明针刺无纺布层采用环保材料制成。由聚丙烯酸、聚乙烯醇、戊二醛、乙酸、甲醇组成的整理剂具有成膜时间快、透气性能好等优点。针刺无纺布层后期经过整理剂刮涂处理,有良好的结构强度、组织紧密性等性能,而且还有棉质的感觉,并且指标优越,已经超过现有同类产品,尤其适用于制作医用防护面料或其他多功能无纺布防护产品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1