CN105274735A - 一种耐热无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热无纺布,耐热无纺布的成分包括聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、膨胀石墨、硅藻土、硬脂酸丁酯、木质素纤维,耐热无纺布还具有蓄热功能,耐热无纺布是将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合而成。本发明耐热无纺布质量稳定、韧性大、耐折叠、使用寿命长的具有蓄热和阻热功能。

Description

一种耐热无纺布
技术领域
本发明属于制造纺织品领域,具体涉及一种耐热无纺布。
背景技术
人们在生产、生活、救护、战争等活动中会遇到各种热源,所产生的热损害是危害最大、致人痛苦或死亡的重要因素。各种火灾、爆炸、高温炉、电弧、熔融金属飞溅、焊弧等都有热伤害或潜在的热危害。这些热源的温度可能在60℃~1500℃,这些热源的热能可能通过接触、辐射或热对流形式到达人体,造成对人体的危害。通过服装的防护阻断热能到达人体皮肤表面,将是防护人体免受伤害的最直接和最有效的防护手段。通过对各种热源产生热量大小和过程的研究,认识热源的规律,采用耐热纺织材料,设计热防护服装,达到有效热防护的目的。无纺布具有良好的强度、熔点低、密度小、耐化学稳定性能好等优点,广泛应用于手术衣、口罩、尿布、购物袋、土工布及建筑防水材料等,但是耐热无纺布的研发却受到无纺布本身材料的限制而进展缓慢。
中国专利CN201310751316.X公开了一种阻燃的无纺布的制备方法,包括以下步骤:(1)取聚丙烯材质的无纺布,将其室温下浸泡于水中1h~2h;(2)配制无纺布涂层,取硼酸锌粉末为6份~9份,膨润土为3~6份,聚磷酸铵为5~7份,硫酸铝为3~6份,ABS树脂为15份~18份;(3)加热后,将硼酸锌粉末、膨润土、聚磷酸铵、硫酸铝、ABS树脂混合均匀;(4)将加热后的涂层液涂布在无纺布的外表面,无纺布外涂层厚度为0.7mm~0.9mm,室温下晾干;(5)晾干后将无纺布保存,即为制备得到的阻燃的无纺布。但是该阻燃无纺不具有蓄热和阻热功能,使用范围有限。
中国专利CN200580007235.2公开了一种耐热性无纺布,它是由具有耐热性的层和具有耐氧化性的层构成,在250℃下热处理50小时后的穿刺强度在0.5N以上,施加2.7V电压72小时前后的具有耐氧化性的层在500CM-1~3000CM-1处显示最大红外线吸光度的吸收带的位置(A)没有变化,而且,相对于电压施加前的最大吸光度与波数(B)的吸光度之比(C),电压施加后(A)的吸光度与(B)的吸光度之比(D)的变化率((C-D)/C)的绝对值小于25%。但是该耐热无纺布硬度大、韧性差、不耐折叠,使用寿命有限。
因此急需一种质量稳定、韧性大、耐折叠、使用寿命长的具有蓄热和阻热功能的耐热无纺布。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种耐热无纺布。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种耐热无纺布,耐热无纺布的成分包括聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、膨胀石墨、硅藻土、硬脂酸丁酯、木质素纤维,耐热无纺布还具有蓄热功能,所述耐热无纺布是将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合而成,耐热无纺布的重量份组成包括:聚四氟乙烯5份~10份、PBO纤维5份~10份、PPS纤维10份~15份、酚醛纤维10份~15份、膨胀石墨1份~5份、硅藻土1份~5份、硬脂酸丁酯5份~10份、木质素纤维50份~70份,膨胀石墨为粒径100μm~200μm的膨胀石墨粉,硅藻土的粒径为30μm~60μm。聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维是无纺布的耐热主体材料,以提高无纺布的耐热性能,同时使得无纺布容易成型,膨胀石墨、硅藻土使得材料在耐热的同时具有蓄热功能,木质素纤维本身具有可燃性,耐热性较差,但是具有良好的保温蓄热性,在上述聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维的组分配合下,木质素纤维被聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维锁定,其耐热性差的缺点得到弥补,同时保留了良好的保温蓄热性能,而木质素纤维在无纺布中的使用,也降低了耐热无纺布的制作成本。
进一步地,该耐热无纺布的重量份组成包括:聚四氟乙烯6份、PBO纤维7份、PPS纤维11份、酚醛纤维12份、膨胀石墨5份、硅藻土4份、硬脂酸丁酯8份、木质素纤维57份。
进一步地,膨胀石墨的粒径为120μm。
进一步地,硅藻土的粒径为36μm。
进一步地,膨胀石墨通过微波膨化法处理1小时制备而成,使石墨得到处理,具有孔状。
更进一步地,微波膨化法的能流密度为500KW/m2~1000KW/m2,在保证膨化效果的同时,最大限度地减少了材料的损耗。
更进一步地,微波膨化的辐射源为红外光源或微波或激光束。
更进一步地,微波膨化的辐射源为红外光源时,微波膨化的能流密度为500KW/m2~600KW/m2
更进一步地,微波膨化的辐射源为微波时,微波膨化的能流密度为600KW/m2~800KW/m2
更进一步地,微波膨化的辐射源为激光束时,微波膨化的能流密度为800KW/m2~1000KW/m2
本发明的优点是:
1.本发明耐热无纺布质量稳定、韧性大、耐折叠、使用寿命长;
2.本发明耐热无纺布同时还具有蓄热和阻热功能;
3.本发明耐热无纺布添加木质素纤维,在提升蓄热和阻热功能的同时也降低了材料的制备成本;
4.本发明耐热无纺布含有膨胀石墨、硅藻土,与木质素纤维按照合适比例配合,性能稳定,耐热效果好,在蓄热的同时不会对无纺布造成损坏。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式,对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯6kg、PBO纤维7kg、PPS纤维11kg、酚醛纤维12kg、经过能流密度为500KW/m2的红外光源膨化处理1小时得到的粒径为120μm膨胀石墨5kg、粒径为36μm硅藻土4kg、硬脂酸丁酯8kg、木质素纤维57kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布耐热效果佳,且无毒无刺激、安全又环保。
实施例2
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯5kg、PBO纤维5kg、PPS纤维10kg、酚醛纤维10kg、经过能流密度为600KW/m2的红外光源膨化处理1小时得到的粒径为100μm膨胀石墨1kg、粒径为30μm硅藻土1kg、硬脂酸丁酯5kg、木质素纤维50kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布拉伸强度大,质量稳定。
实施例3
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯10kg、PBO纤维10kg、PPS纤维15kg、酚醛纤维15kg、经过能流密度为600KW/m2的微波膨化处理1小时得到的粒径为200μm膨胀石墨5kg、粒径为60μm硅藻土5kg、硬脂酸丁酯10kg、木质素纤维70kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布使用寿命长,经久耐用。
实施例4
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯7.5kg、PBO纤维7.5kg、PPS纤维12.5kg、酚醛纤维12.5kg、经过能流密度为800KW/m2的微波膨化处理1小时得到的粒径为150μm膨胀石墨3kg、粒径为40μm硅藻土3kg、硬脂酸丁酯7.5kg、木质素纤维60kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布具有良好的弹性,应用范围广。
实施例5
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯7kg、PBO纤维7kg、PPS纤维12kg、酚醛纤维12kg、经过能流密度为800KW/m2的激光膨化处理1小时得到的粒径为140μm膨胀石墨4kg、粒径为50μm硅藻土4kg、硬脂酸丁酯7kg、木质素纤维50kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布韧性和稳定性高。
实施例6
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯8kg、PBO纤维8kg、PPS纤维13kg、酚醛纤维13kg、经过能流密度为1000KW/m2的激光膨化处理1小时得到的粒径为160μm膨胀石墨2kg、粒径为50μm硅藻土2kg、硬脂酸丁酯8kg、木质素纤维40kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布蓄热性能优良。
实施例7
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯8kg、PBO纤维8kg、PPS纤维13kg、酚醛纤维13kg、经过能流密度为900KW/m2的激光膨化处理1小时得到的粒径为160μm膨胀石墨2kg、粒径为50μm硅藻土2kg、硬脂酸丁酯8kg、木质素纤维40kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布阻热性能优良。
实施例8
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯6kg、PBO纤维9kg、PPS纤维14kg、酚醛纤维14kg、经过能流密度为700KW/m2的微波膨化处理1小时得到的粒径为190μm膨胀石墨4kg、粒径为45μm硅藻土4kg、硬脂酸丁酯9kg、木质素纤维65kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布韧性大、耐折叠。
实施例9
一种耐热无纺布,其成分组成包括:聚四氟乙烯7kg、PBO纤维8kg、PPS纤维12kg、酚醛纤维11kg、经过能流密度为550KW/m2的红外光源膨化处理1小时得到的粒径为110μm膨胀石墨2kg、粒径为33μm硅藻土3kg、硬脂酸丁酯9kg、木质素纤维55kg。将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合,然后拉伸压制复合而成。此条件下制备的耐热无纺布性能稳定,耐热效果好。
实验例
在本实验例中,通过实验测试本发明耐热无纺布的各项理化指标。
1.试验材料
实验组:本发明实施例1~9的耐热无纺布;
对照组:天然牛皮、普通无纺布。
2.试验方法
测试本发明实施例1~9的耐热无纺布、天然牛皮、普通无纺布的抗拉伸强度、断裂伸长率、抗撕裂强度、蓄热效果、使用寿命、阻热效果及耐热效果。
3.试验结果
将本发明实施例1~9的耐热无纺布、天然牛皮、普通无纺布测试后进行分析,实验结果见表1。
表1.测试结果
实验结果显示,与天然牛皮和普通无纺布相比,本发明实施例1~9的耐热无纺布的抗拉伸强度、断裂伸长率、抗撕裂强度、蓄热效果、使用寿命、阻热效果及耐热效果在同等情况下均优于天然牛皮和普通无纺布。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐热无纺布,所述耐热无纺布的成分包括聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、膨胀石墨、硅藻土、硬脂酸丁酯、木质素纤维,所述耐热无纺布具有蓄热功能,所述是将聚四氟乙烯、PBO纤维、PPS纤维、酚醛纤维、硬脂酸丁酯经过加热熔解后与膨胀石墨、硅藻土、木质素纤维复合而成,其特征在于,所述耐热无纺布的重量份组成包括:聚四氟乙烯5份~10份、PBO纤维5份~10份、PPS纤维10份~15份、酚醛纤维10份~15份、膨胀石墨1份~5份、硅藻土1份~5份、硬脂酸丁酯5份~10份、木质素纤维50份~70份,所述膨胀石墨为粒径100μm~200μm的膨胀石墨粉,所述硅藻土的粒径为30μm~60μm。
2.根据权利要求1所述的耐热无纺布,其特征在于,所述耐热无纺布的重量份组成包括:聚四氟乙烯6份、PBO纤维7份、PPS纤维11份、酚醛纤维12份、膨胀石墨5份、硅藻土4份、硬脂酸丁酯8份、木质素纤维57份。
3.根据权利要求1所述的耐热无纺布,其特征在于,所述膨胀石墨的粒径为120μm。
4.根据权利要求1所述的耐热无纺布,其特征在于,所述硅藻土的粒径为36μm。
5.根据权利要求1所述的耐热无纺布,其特征在于,所述膨胀石墨通过微波膨化法处理1小时制备而成。
6.根据权利要求5所述的耐热无纺布,其特征在于,所述微波膨化法的能流密度为500KW/m2~1000KW/m2
7.根据权利要求6所述的耐热无纺布,其特征在于,所述微波膨化的辐射源为红外光源或微波或激光束。
8.根据权利要求7所述的耐热无纺布,其特征在于,所述微波膨化的辐射源为红外光源时,微波膨化的能流密度为500KW/m2~600KW/m2
9.根据权利要求7所述的耐热无纺布,其特征在于,所述微波膨化的辐射源为微波时,微波膨化的能流密度为600KW/m2~800KW/m2
10.根据权利要求7所述的耐热无纺布,其特征在于,所述微波膨化的辐射源为激光束时,微波膨化的能流密度为800KW/m2~1000KW/m2
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