CN102995390A - 一种对无纺布进行三抗整理的方法、生产线及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种对无纺布进行三抗整理的方法及三抗整理生产线。本申请的对无纺布进行三抗整理的方法包括在对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理之前，预先对无纺布表面进行低能量等离子体处理；在含氟试剂接枝处理之后，再采用高能等离子体处理。该方法中，首先利用低能量等离子体处理，不仅能有效的清除污染，同时还在无纺布表面形成自由基团和离子结构，便于沉积在无纺布表面的含氟试剂与无纺布表面的接枝反应，提高了含氟试剂处理的质量；最后再采用高能等离子体继续处理，促进接枝反应，进一步提高含氟试剂处理质量的同时，提高了无纺布三抗整理的速度，整理速度可达10米/分钟以上，远超过现有的2.5米/分钟的整理速度，提高了生产效率。

Description

一种对无纺布进行三抗整理的方法、生产线及其应用

技术领域

本申请涉及无纺布后续加工方法领域，特别是涉及一种对无纺布进行三抗整理的方法，无纺布三抗整理的生产线及该生产线的应用。

背景技术

无纺布的三抗整理即对无纺布进行抗血清、抗酒精、抗油剂的整理，传统的方法是采用饱和浸渍方式将含氟试剂添加到无纺布表面，形成聚合物膜层，以达到抗血清、抗酒精、抗油剂的效果。但传统的后整理方式速度较慢，同现在高速生产线不相匹配；生产效率低；饱和浸渍后无纺布需要经过很长一段烘干处理，对生产车间场地要求较大，且原料、能源消耗较大，不符合行业节能减排趋势。并且由于表面形成一层聚合物膜，明显降低了无纺布的透气性及舒适性。

等离子体是物质的第四态，即电离了的“气体”，它呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子（具有不同负荷和电荷）、电子、原子和分子，等离子体整体呈中性的物质状态。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体”（plasma）一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说，等离子体是具有高位能动能的气体团，等离子体的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的自由电子。

现在人们已经掌握利用电场和磁场来控制等离子体，等离子体可分为两种高温和低温等离子体。低温等离子体的电子温度远低于离子温度甚至可与室温相当，所以低温等离子体是非热平衡等离子体，低温等离子体中存在着大量的种类繁多的活性粒子，比通常的化学反应所产生的活性位子种类更多、活性更强、更易于和所接触的材料表面发生反应。因此它们被用来对材料表面进行改性处理。现在低温等离子体表面处理广泛运用于金属、微电子、生物功能材料、低温灭菌及污染治理等多种领域。与传统的方法相比等离子体表面处理具有成本低、无废弃物、无污染等显著的优点，同时可以得到传统的化学方法难以达到的处理效果等。

由于等离子加工是干态加工，具有无环境污染、质量容易控制等特点，所以该技术是一种很有前途的技术，在全球非织造布行业大量应用。但是当前的方法和设备大多为在密闭环境中对非织造布进行高压等离子处理，对设备的要求比较高；同时处理的速度比较慢，例如比利时的Europlasma公司的处理设备速度仅为2.5米/分。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的对无纺布进行三抗整理的方法以及一种对无纺布进行三抗整理的连续的生产线。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种对无纺布进行三抗整理的方法，包括在对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理之前，预先用低能量等离子体对无纺布表面进行处理；并且，在含氟试剂接枝处理后，采用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。

进一步的，用低能量等离子体对无纺布表面进行处理具体包括，采用低能量的等离子处理设备在常规气压下对无纺布表面进行处理。

进一步的，用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理具体包括，采用高能量的等离子处理设备在常规气压下对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。

本申请的实施方式中，对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理具体包括，采用单体沉积方法将气态的含氟试剂沉积在无纺布表面。

进一步的，气态的含氟试剂的制备方法包括，在真空状态下将含氟试剂蒸发形成气体。

优选的，含氟试剂包括2-丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-2-甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-五氟乙酯、2-丙烯酸-2-甲基-五氟苯酯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-丙烯酸-2,2,2-三氟甲酯和2-丙烯酸-2-甲基-2,2,2-三氟甲酯中的至少一种。

优选的，无纺布为纺熔无纺布，该纺熔无纺布为纺粘工艺和熔喷工艺结合生产出的包括纺粘层和熔喷层的无纺布。

本申请的另一方面公开了一种对无纺布进行三抗整理的连续生产线，该生产线包括依序工艺承接的低能量的等离子处理设备、试剂蒸发设备、高能量的等离子处理设备。需要说明的是，依序工艺承接的低能量的等离子处理设备、试剂蒸发设备、高能量的等离子处理设备是指，在工艺流程中，对无纺布进行三抗整理时，无纺布在动力装置的牵引下是依序经过这些设备的。具体的，本申请的生产线在运行时，无纺布经过低能量的等离子处理设备对无纺布表面进行低能量等离子体处理后，紧接着就经过试剂蒸发设备进行含氟试剂或其它化学试剂的处理，然后再紧接着经过高能量的等离子处理设备进行高能等离子体处理。

进一步的，本申请的生产线还包括无纺布的放卷装置和收卷装置；无纺布由放卷装置出来后依次经过所述低能量的等离子处理设备、试剂蒸发设备、高能量的等离子处理设备，然后由收卷装置收卷。

本申请的再一方面公开了采用本申请的生产线和本申请的方法对无纺布进行三抗整理的应用。

本申请的有益效果在于：

本申请的对无纺布进行三抗整理的方法，首先利用低能量等离子体对无纺布表面进行处理，不仅可以有效的清除污染，同时在无纺布表面形成自由基团和离子结构，利于沉积在无纺布表面的含氟试剂与无纺布表面的接枝反应，提高了含氟试剂处理的质量和效率；然后采用高能等离子体继续处理接枝含氟试剂的无纺布表面，进一步促进含氟试剂的氟基团与无纺布表面基团的结合，在进一步提高含氟试剂处理质量的同时，提高了无纺布三抗整理的速度；实验证明，采用本申请的三抗整理方法整理速度可达10米/分钟以上，远远超过现有的2.5米/分钟的整理速度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本申请实施例的无纺布三抗整理方法的工艺流程框图；

图2是本申请实施例的无纺布三抗整理生产线的结构框图。

具体实施方式

本申请的无纺布三抗整理的方法及生产线，突破传统的饱和浸渍工艺，在现有的等离子体处理工艺的基础上进行改进；创造性的在含氟试剂处理的之前和之后，分别进行了两次等离子体处理，并且是先采用低能量等离子体处理，后采用高能等离子体处理。这样不仅保证了整理质量，也大大的提高了整理速度。

具体的，在对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理之前，预先用低能量等离子体对无纺布表面进行处理，然后再于低能量等离子体处理后的无纺布表面接枝含氟试剂，最后，采用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。这种处理方法，不仅提高了含氟试剂的处理质量，同时也将处理速度提高到了10米/分钟以上，大大的提高了生产效率。并且，本申请的无纺布三抗整理方法中，低能量等离子体处理和高能等离子体处理均是在常规气压下进行，操作简单方便。

与此同时，本申请还在此基础上，进一步的提供了一种无纺布三抗整理的生产线，该生产线能够连续不断的对无纺布进行三抗整理，由于该生产线具体采用的是本申请的处理方法，因此，其生产效率和生产质量也较现有技术有很大提高。该生产线中，无纺布由放卷装置放出，然后在牵引力的作用下，依次经过低能量的等离子处理设备、试剂蒸发设备、高能量的等离子处理设备，即依次进行低能量等离子体处理、含氟试剂单体沉积接枝处理、高能等离子体处理，最后由收卷装置收卷。本申请的生产线中，无纺布的三抗整理一气呵成，并且，由于在含氟试剂单体沉积前后，先后进行低能量等离子体和高能等离子体处理，在提高等离子体处理的质量和效果的同时，提高了整理速度。

本申请中，低能量等离子体是在放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态的等离子体，又非平衡态等离子体。高能量等离子体是指重粒子和电子的温度都很高而且几乎相等的等离子体称为高温等离子体，也称热等离子体或平衡态等离子体。

下面通过具体实施例并结合附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例的无纺布三抗整理生产线，如图2所示，包括依序工艺承接的放卷装置4、低能量的等离子处理设备1、试剂蒸发设备2、高能量的等离子处理设备3和收卷装置6。本例中的无纺布为45gsm的纺熔无纺布，其中纺粘层为36gsm，熔喷层为9gsm。本例中试剂蒸发设备2为真空蒸发设备，用于将含氟试剂蒸发成气态，本例中，所使用的含氟试剂为2-丙烯酸-五氟乙酯，其它可选用的含氟试剂还包括2-丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-2-甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-2-甲基-五氟苯酯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-丙烯酸-2,2,2-三氟甲酯或2-丙烯酸-2-甲基-2,2,2-三氟甲酯。含氟试剂通过试剂蒸发设备2形成气态的含氟单体试剂。

本例的生产线运行时，由防卷装置4放出纺熔无纺布5，纺熔无纺布5首先经过低能量的等离子处理设备1，由低能量的等离子处理设备1对纺熔无纺布5表面进行低能量等离子体处理；然后纺熔无纺布5经过试剂蒸发设备2，含氟试剂气体在由低能量等离子体处理的纺熔无纺布5表面单体沉积，形成表面接枝含氟试剂的纺熔无纺布；然后，纺熔无纺布5再经过高能量的等离子处理设备3，由高能量的等离子处理设备3在经过含氟试剂接枝处理的纺熔无纺布表面进行高能等离子体处理；最后，由收卷装置6对经过以上处理的纺熔无纺布收卷。

本例的主要生产工艺，或者说无纺布三抗整理方法的关键步骤即，在对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理之前，预先用低能量等离子体对无纺布表面进行处理；并且，在含氟试剂接枝处理后，采用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。其中，低能量等离子体处理不仅有效的去除了无纺布表面的污染，同时，也在无纺布表面形成自由基团和离子结构，利于沉积在无纺布表面的含氟试剂的氟基团与无纺布表面的接枝反应；而在含氟试剂单体沉积后，继续采用高能等离子体处理，进一步促进含氟试剂的基团与无纺布表面的基团发生接枝反应，同时，由于含氟试剂单体沉积时，含氟试剂本身与无纺布表面就处于反应状态，再经过高能等离子体处理，提高反应质量的同时，大大提高了整理速度，使得整理速度可达10米/分钟以上，提高了生产效率。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种对无纺布进行三抗整理的方法，其特征在于：包括在对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理之前，预先用低能量等离子体对无纺布表面进行处理；并且，在含氟试剂接枝处理后，采用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述用低能量等离子体对无纺布表面进行处理具体包括，采用低能量的等离子处理设备在常规气压下对无纺布表面进行处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述用高能等离子体对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理具体包括，采用高能量的等离子处理设备在常规气压下对接枝含氟试剂的无纺布表面进行处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对无纺布表面进行含氟试剂接枝处理具体包括，采用单体沉积方法将气态的含氟试剂沉积在无纺布表面。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述气态的含氟试剂的制备方法包括，在真空状态下将含氟试剂蒸发形成气体。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述含氟试剂包括2-丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-2-甲基-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、2-丙烯酸-五氟乙酯、2-丙烯酸-2-甲基-五氟苯酯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-丙烯酸-2,2,2-三氟甲酯和2-丙烯酸-2-甲基-2,2,2-三氟甲酯中的至少一种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述无纺布为纺熔无纺布，所述纺熔无纺布为纺粘工艺和熔喷工艺结合生产出的包括纺粘层和熔喷层的无纺布。

8.一种对无纺布进行三抗整理的连续生产线，其特征在于：所述生产线包括依序工艺承接的低能量的等离子处理设备（1）、试剂蒸发设备（2）、高能量的等离子处理设备（3）。

9.根据权利要求8所述的生产线，其特征在于：还包括无纺布的放卷装置（4）和收卷装置（6）；无纺布由放卷装置（4）出来后依次经过所述低能量的等离子处理设备（1）、试剂蒸发设备（2）、高能量的等离子处理设备（3），然后由收卷装置（6）收卷。

10.根据权利要求8或9所述的生产线在对无纺布进行三抗整理中的应用，其特征在于：所述应用包括采用权利要求1-7任一项所述的方法对无纺布进行三抗整理。

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