CN105983386B - 一种无纺布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无纺布的制备及应用。该发明公开了具有吸附甲醛、苯、氨及TVOC等有毒有害气体和抑菌功能的改性高岭土的制备方法以及利用该种改性高岭土制备出功能性无纺布的制备方法，并提供了该无纺布的应用形式和范围。利用改性高岭土制备的改性高岭土无纺布不仅对甲醛、苯、氨及TVOC等具有优良的吸附能力，而且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抑菌率大于90％。
Description
技术领域：
本发明属于无纺布领域，尤其涉及一种具有吸附甲醛、苯、氨及TVOC和抑菌功能的吸附有改性高岭土的无纺布的制备。
背景技术：
目前市场上最主要的吸附材料为活性炭及其衍生产品活性炭布，但活性炭原材料来源于木质，是以牺牲森林为代价，其生产工艺复杂，并伴随着化学污染，例如生产活性炭过程中由于高温活化和酸、水后处理，生产中产生大量的酸性废气和废水，给生态环境造成污染极为严重，可以说中国的化学活性炭所取得的一点不大的经济效益，是以沉重的环境为代价换取的。且不同厂家的生产能力参差不齐，生产出的活性炭性能也是良莠不齐，质量无法得到保障。
发明内容：
本发明公开了一种具有吸附甲醛、苯、氨及TVOC等有毒有害气体和抑菌功能改性高岭土的制备方法以及利用该种改性高岭土制备改性高岭土无纺布的制备方法，并提供了改性高岭土无纺布的应用形式和范围。
本发明的目的在于提供一种以天然矿土为主要原料，制备新型环保吸附剂-改性高岭土的方法和以该种新型环保吸附材料为原料生产具有吸附甲醛、苯、氨及TVOC和抑菌的改性高岭土无纺布的工艺。
为实现本发明的目的所采用的技术步骤如下：
一种无纺布的制备方法，其特征在于，改性高岭土的制备步骤如下：
(1)将高岭土、氢氧化钠固体按比例均匀混合加入反应釜中，再按比例加入蒸馏水搅拌，加热到一定程度后恒温反应；所述高岭土、氢氧化钠和蒸馏水的质量比为1：0.5～1.2：3.8～8.0，按一定速率升温，体系反应温度达到80～120℃停止升温，恒温反应2.5～6.5h，得到白色悬浊液产物；
(2)将上述悬浊液产物取出冷却至室温，静置至分层后，弃上清液，收集沉淀物，100℃干燥1.0h，500℃煅烧2.0h，按粒径要求粉碎后，即得白色粉末状改性高岭土。
优选的，所述高岭土为非煅烧的黏性高岭土，氢氧化钠的纯度在98％以上；
优选的，所述体系反应升温速率控制在平均1～2℃/min，所述搅拌方式为边加蒸馏水边搅拌，搅拌速率控制在50～100r/min，恒温反应前停止搅拌。
优选的，改性高岭土无纺布的制备方法，将改性高岭土分散于含有分散剂的水溶液中，加入粘结剂，搅拌均匀，保持混合液呈均匀的悬浊液，采用热浸轧工艺将改性高岭土粘结在无纺布表面，再经过滚轮压轧及蒸汽烘干成型后成为具有吸附功能的改性高岭土无纺布。
优选的，所述含有分散剂的水溶液中，分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵，所述分散剂与水的质量份数比为0.1～1.0:100，搅拌时间为2～5min。
优选的，所述改性高岭土的粒径为1200目含1200目以上，所述高岭土与前述含分散剂的水溶液质量份数比为1～6:10，加入改性高岭土后，搅拌时间为10～20min。
优选的，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液中的一种，粘结剂与改性高岭土质量分数比为0.5～3.5:100，加入粘结剂后，搅拌时间为5～10min。
优选的，所述无纺布在浸渍悬浊液中的水力停留时间为30s～60s，浸渍后压轧时间为2～5min，压轧后蒸汽烘干温度为80～90℃，烘干时间为2～5min。
本发明的优点是：
(1)以天然矿土为生产原料，来源丰富，生产工艺环保、简单，无污废水、污废气产生，能耗小。
(2)产品对甲醛、苯、氨及TVOC的吸附性能高，对皮肤及呼吸道无刺激，价格便宜，应用广泛。
(3)可作为空气净化器中过滤元件中的吸附甲醛、苯、氨及TVOC等有害气体的过滤层、可替代活性炭民用口罩滤片的活性炭层、可作为室内具有净化室内污染物的功能型床笠、窗帘、卷帘、百叶帘、靠背垫、床垫等纺织品。
具体实施方式：
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
步骤一：改性高岭土的制备步骤如下：
(1)将非煅烧黏性高岭土、99％氢氧化钠固体按比例均匀混合加入反应釜中，再按比例加入蒸馏水搅拌，搅拌速度为80r/min，按1℃/min速率升温到80℃后，停止搅拌，开始恒温反应6.5h，得到白色悬浊液产物；其中，所述高岭土为100kg，氢氧化钠为80kg，蒸馏水为600kg；
(2)将上述悬浊液产物取出冷却至室温，静置至分层后，弃上清液，收集沉淀物，100℃干燥1.0h，500℃煅烧2.0h，粉碎至2000目后，即得白色粉末状改性高岭土。
步骤二：改性高岭土无纺布的制备方法，
将改性高岭土分散于含有十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，加入聚醋酸乙烯乳液，搅拌均匀，保持混合液呈均匀的悬浊液，采用热浸轧工艺将改性高岭土粘结在无纺布表面，再经过滚轮压轧及蒸汽烘干成型后即得具有吸附功能的改性高岭土无纺布。
其中，所述十六烷基三甲基溴化铵加入量为0.5kg，所述蒸馏水的质量为100kg，搅拌时间为5min，所述高岭土质量为40kg，搅拌10min，所述聚醋酸乙烯乳液质量为1.4kg，搅拌10min。
所述无纺布在浸渍悬浊液中的水力停留时间为60s，浸渍后压轧时间为5min，压轧后蒸汽烘干温度为90℃，烘干时间为5min。
制得的改性高岭土无纺布用于裁剪缝制成窗帘，根据GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》进行检测吸附甲醛、苯、氨、TVOC等有害气体及对细菌的抑菌效果。
实施例2
步骤一：改性高岭土的制备步骤如下：
(1)将非煅烧黏性高岭土、98.5％氢氧化钠固体按比例均匀混合加入反应釜中，再按比例加入蒸馏水搅拌，搅拌速度为50r/min，按1.5℃/min速率升温到90℃后，停止搅拌，开始恒温反应3.0h，得到白色悬浊液产物；其中，所述高岭土为100kg，氢氧化钠为50kg，蒸馏水为400kg；
(2)将上述悬浊液产物取出冷却至室温，静置至分层后，弃上清液，收集沉淀物，100℃干燥1.0h，500℃煅烧2.0h，粉碎至1300目后，即得白色粉末状改性高岭土。
步骤二：改性高岭土无纺布的制备方法，
将改性高岭土分散于含有十二烷基苯磺酸钠的水溶液中，加入聚乙烯醇，搅拌均匀，保持混合液呈均匀的悬浊液，采用热浸轧工艺将改性高岭土粘结在无纺布表面，再经过滚轮压轧及蒸汽烘干成型后即得具有吸附功能的改性高岭土无纺布。
其中，所述十二烷基苯磺酸钠加入量为0.2kg，所述蒸馏水的质量为100kg，搅拌时间为3min，所述高岭土质量为20kg，搅拌10min，所述聚乙烯醇质量为0.4kg，搅拌6min。
所述无纺布在浸渍悬浊液中的水力停留时间为35s，浸渍后压轧时间为3min，压轧后蒸汽烘干温度为80℃，烘干时间为3min。
制得的改性高岭土无纺布用于裁剪缝制成床笠，根据GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》进行检测吸附甲醛、苯、氨、TVOC等有害气体及对细菌的抑菌效果。
实施例3
步骤一：改性高岭土的制备步骤如下：
(1)将非煅烧黏性高岭土、98％氢氧化钠固体按比例均匀混合加入反应釜中，再按比例加入蒸馏水搅拌，搅拌速度为100r/min，按2℃/min速率升温到120℃后，停止搅拌，开始恒温反应5h，得到白色悬浊液产物；其中，所述高岭土为100kg，氢氧化钠为120kg，蒸馏水为800kg；
(2)将上述悬浊液产物取出冷却至室温，静置至分层后，弃上清液，收集沉淀物，100℃干燥1.0h，500℃煅烧2.0h，粉碎至2500目后，即得白色粉末状改性高岭土。
步骤二：改性高岭土无纺布的制备方法，
将改性高岭土分散于含有十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，加入聚醋酸乙烯乳液搅拌均匀，保持混合液呈均匀的悬浊液，采用热浸轧工艺将改性高岭土粘结在无纺布表面，再经过滚轮压轧及蒸汽烘干成型后即得具有吸附功能的改性高岭土无纺布。
其中，所述十六烷基三甲基溴化铵加入量为1.0kg，所述蒸馏水的质量为100kg，搅拌时间为5min，所述改性高岭土质量为60kg，搅拌10min，所述聚醋酸乙烯质量为1.8kg，搅拌10min。
所述无纺布在浸渍悬浊液中的水力停留时间为60s，浸渍后压轧时间为5min，压轧后蒸汽烘干温度为90℃，烘干时间为5min。
制得的改性高岭土无纺布用于裁剪缝制成口罩滤片吸附层，根据GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》检测吸附甲醛、苯、氨、TVOC等有害气体及对细菌的抑菌效果以及对皮肤敏感性。
实施例4
本实施例为对比实施例，购买市售活性炭布制成口罩滤片吸附层，根据GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》进行检测吸附甲醛、苯、氨、TVOC等有害气体及对细菌的抑菌效果，以及皮肤敏感性测试。
Claims (7)
1.一种无纺布的制备方法，所述无纺布包含本体和吸附于本体上的改性高岭土，其特征在于，改性高岭土的制备步骤如下：
(1)将高岭土、氢氧化钠固体按比例均匀混合加入反应釜中，再按比例加入蒸馏水搅拌，加热到一定程度后恒温反应；所述高岭土、氢氧化钠和蒸馏水的质量比为1：0.5～1.2：3.8～8.0，按一定速率升温，体系反应温度达到80～120℃停止升温，恒温反应2.5～6.5h，得到白色悬浊液产物；
(2)将上述悬浊液产物取出冷却至室温，静置至分层后，弃上清，收集沉淀物，100℃干燥1.0h，500℃煅烧2.0h，按粒径要求粉碎后，即得白色粉末状改性高岭土。
2.根据权利要求1所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于：
(1)所述高岭土为非煅烧的黏性高岭土，氢氧化钠的纯度在98％以上；
(2)所述体系反应升温速率控制在平均1～2℃/min，所述搅拌方式为边加蒸馏水边搅拌，搅拌速率控制在50～100r/min，恒温反应前停止搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于，改性高岭土无纺布的制备方法，将改性高岭土分散于含有分散剂的水溶液中，加入粘结剂，搅拌均匀，保持混合液呈均匀的悬浊液，采用热浸轧工艺将改性高岭土粘结在无纺布表面，再经过滚轮压轧及蒸汽烘干成型后即得具有吸附功能的改性高岭土无纺布。
4.根据权利要求3所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于：所述含有分散剂的水溶液中，分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵，所述分散剂与水的质量份数比为0.1～1.0:100，搅拌时间为2～5min。
5.根据权利要求3所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于：所述改性高岭土的粒径为1200目含1200目以上，所述高岭土与前述含分散剂的水溶液质量份数比为1～6:10，加入改性高岭土后，搅拌时间为10～20min。
6.根据权利要求3所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液中的一种，粘结剂与改性高岭土质量分数比为0.5～3.5:100，加入粘结剂后，搅拌时间为5～10min。
7.根据权利要求3所述的一种无纺布的制备方法，其特征在于：所述无纺布在浸渍悬浊液中的水力停留时间为30s～60s，浸渍后压轧时间为2～5min，压轧后蒸汽烘干温度为80～90℃，烘干时间为2～5min。
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