CN106906566A - 一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无纺布生产领域，公开了一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方及制备工艺，通过配方和工艺双重优化设计，采用纳米级羟基磷灰石对棉纶进行改性，通过润滑剂、偶联剂对羟基磷灰石的改性效果进行优化，提高二者的相容性，通过羟基磷灰石的改性，表面疏松多孔的羟基磷灰石可以作为强力的气体吸附剂，有效的解决箱包异味；经过合理优化的生产工艺，针对不同的生产原料进行工艺改进，并确定了合理的生产参数，通过对原有生产线上生产参数的调整，可以快速的适应新产品的制作，减少人员增加和生产设备采购。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布生产领域，特别是一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方及制备工艺。
背景技术
目前，一般的家庭常使用储物箱来储放日常用品，例如用储物箱储放衣物或鞋袜等。以储放衣物为例，人们将衣物洗干净后，需要叠起来整洁地摆放到储物箱内，由于使用洗衣粉清洗衣物时，衣物会吸附磷等物质，使得衣物晒干后仍会散发磷等物质而产生异味，同时，衣物的摆放也要防止潮湿和防止滋生细菌。而现有的储放衣物的储物箱不具有吸附异味的作用，也不具有防止潮湿和防止滋生细菌的作用，不能给家庭生活带来更多的便利。
常用的无纺布主要具有良好的通气性、过滤性、保温性和防水性等优点。但是，现有的无纺布不能抗菌，也不能吸收异味或有害气体使空气净化。为了净化空气，人们常用活性炭来抗菌、吸收异味和有害气体，比如，新装修的房间内一般含有超量的甲醒等有害气体，在房间内摆放活性炭包则可起到一定的清除有害气体的作用。但是，现有的活性炭包体积较小，其吸附面积较小，只能吸收活性炭包周围有限空间内的有害气体，不能很好地起到清除有害气体的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方及制备工艺，通过对无纺布配方的改进，采用表面酥松多孔的纳米羟基磷灰石改性无纺布配方组分，可以提高无纺布除臭抑菌能力。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，包括了聚酯熔体直接纺丝方法或聚酯切片间接纺丝方法而纺制出的涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉和涤纶长丝，涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉和涤纶长丝的质量分数分别为：涤纶短纤45-55%、改性棉纶15-25%、低熔棉10-15%和涤纶长丝18-22%。
其中，改性棉纶为含有15-18.5%质量分数的纳米羟基磷灰石的改性棉纶，其中纳米羟基磷灰石采用溶液共沉淀法制备，粒子粒径范围为120-820nm。
其中，改性棉纶的制备方法为：
S1.称取Ca（NO3）2、（NH4）2HPO4和氨水，采用溶液共沉淀法制备纳米羟基磷灰石；
S2.按质量分数称取80%的聚丙烯粒料和15-18.5%的纳米羟基磷灰石、余量为偶联剂和润滑剂，将物料共混后经双螺杆挤出机挤出；
S3.通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围170℃-220℃，时间为4-6秒；
S4.最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为125℃-135℃，时间为15-20分钟。
优选的，偶联剂为多官能团超支化聚合物、接枝PE蜡、硅烷偶联剂中的一种或几种，润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
本发明还公开了一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的制备工艺，采用上述无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：依据产品性能的要求，按质量分数选择涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉按进行称重混合，平铺在给棉帘上并传送到混棉机的给料斗，通过中心打手和辅助打手的作用实现了大范围的混料,其中混棉机的尺寸为：4750×1600×2350mm;
开松：原料经过混棉机充分混合后，喂入开松机，在开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序,其中开松机由10块钢制钉板组成，转速为1440转/分钟；
振动棉箱给棉：经过开松机的纤维通过风送管道送入到振动棉箱内，通过光电控制使棉箱内的纤维体密度和高度保持一致;
梳理：梳理机接收振动给棉箱按照工艺要求给入的纤维，进入到给棉辊后，通过单锡林双道夫的作用，梳理成均匀的7-11克/平方米双层纤维网状薄层;
交叉铺网：7-11克/平方米纤维网经过输棉帘和往复帘的往复作用，使其铺网达到3层，棉网厚度为8-10cm供下道工序使用;
缝编机：纤网通过输送帘喂入到由沉降片、槽针、弯针、挡板针、导纱针五种不同针块组成的经编区域，涤纶长丝由经轴盘头退出，经过穿丝板、导纱针垫入槽针，槽针、弯针不停前后往复运动，对纤网进行穿刺，导纱针在凸轮的控制下横移将涤纶长丝喂入，使纤网得到机械加固，形成工艺要求的产品,其中缝编机工作宽度3650mm，转速1200转/分钟，产品线速度4.0m/分钟，坯布宽度3000mm;
热定型：采用二辊热压定型的方式使产品达到工艺要求的厚度和表面平整度，其中热压定型的温度控制为220-230℃，产品线速度35.0m/分钟；
成卷：用自动定长分切切边卷绕机进行分切成卷收卷。
优选的，缝编机中涤纶长丝首先经过GM30高速整经机整经，其中涤纶长丝为FDY75D×63大有光涤纶长丝，整经机盘头宽度为510mm，经纱数量为300根×5, 经纱长度35000m/盘头。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过配方和工艺双重优化设计，采用纳米级羟基磷灰石对棉纶进行改性，通过润滑剂、偶联剂对羟基磷灰石的改性效果进行优化，提高二者的相容性，通过羟基磷灰石的改性，表面疏松多孔的羟基磷灰石可以作为强力的气体吸附剂，有效的解决箱包异味。
2.经过合理优化的生产工艺，针对不同的生产原料进行工艺改进，并确定了合理的生产参数，通过对原有生产线上生产参数的调整，可以快速的适应新产品的制作，减少人员增加和生产设备采购。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本发明公开了一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，包括了聚酯熔体直接纺丝方法或聚酯切片间接纺丝方法而纺制出的涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉和涤纶长丝。其中，涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉和涤纶长丝的质量分数分别为：涤纶短纤45-55%、改性棉纶15-25%、低熔棉10-15%和涤纶长丝18-22%。
其中，改性棉纶为含有15-18.5%质量分数的纳米羟基磷灰石的改性棉纶，其中纳米羟基磷灰石采用溶液共沉淀法制备，粒子粒径范围为120-820nm。
其中，改性棉纶的制备方法为：
S1.称取Ca（NO3）2、（NH4）2HPO4和氨水，采用溶液共沉淀法制备纳米羟基磷灰石；
S2.按质量分数称取80%的聚丙烯粒料和15-18.5%的纳米羟基磷灰石、余量为偶联剂和润滑剂，将物料共混后经双螺杆挤出机挤出；
S3.通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围170℃-220℃，时间为4-6秒；
S4.最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为125℃-135℃，时间为15-20分钟。
优选的，偶联剂为多官能团超支化聚合物、接枝PE蜡、硅烷偶联剂中的一种或几种，润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
本发明还公开了一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的制备工艺，采用上述无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：依据产品性能的要求，按质量分数选择涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉按进行称重混合，平铺在给棉帘上并传送到混棉机的给料斗，通过中心打手和辅助打手的作用实现了大范围的混料,其中混棉机的尺寸为：4750×1600×2350mm;
开松：原料经过混棉机充分混合后，喂入开松机，在开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序,其中开松机由10块钢制钉板组成，转速为1440转/分钟；
振动棉箱给棉：经过开松机的纤维通过风送管道送入到振动棉箱内，通过光电控制使棉箱内的纤维体密度和高度保持一致;
梳理：梳理机接收振动给棉箱按照工艺要求给入的纤维，进入到给棉辊后，通过单锡林双道夫的作用，梳理成均匀的7-11克/平方米双层纤维网状薄层;
交叉铺网：7-11克/平方米纤维网经过输棉帘和往复帘的往复作用，使其铺网达到3层，棉网厚度为8-10cm供下道工序使用;
缝编机：纤网通过输送帘喂入到由沉降片、槽针、弯针、挡板针、导纱针五种不同针块组成的经编区域，涤纶长丝由经轴盘头退出，经过穿丝板、导纱针垫入槽针，槽针、弯针不停前后往复运动，对纤网进行穿刺，导纱针在凸轮的控制下横移将涤纶长丝喂入，使纤网得到机械加固，形成工艺要求的产品,其中缝编机工作宽度3650mm，转速1200转/分钟，产品线速度4.0m/分钟，坯布宽度3000mm;
热定型：采用二辊热压定型的方式使产品达到工艺要求的厚度和表面平整度，其中热压定型的温度控制为220-230℃，产品线速度35.0m/分钟；
成卷：用自动定长分切切边卷绕机进行分切成卷收卷。
其中，缝编机中涤纶长丝首先经过GM30高速整经机整经，其中涤纶长丝为FDY 75D×63大有光涤纶长丝，整经机盘头宽度为510mm，经纱数量为300根×5, 经纱长度35000m/盘头。
本实施例针对不同组分的无纺布进行力学性能表征，其中，表征项目包括断裂强力、断裂伸长率和顶破强力，具体的表征方法参考标准实验方法此处不再赘述。
表1 不同组分的无纺布力学性能表征
其中，实验组1为涤纶短纤45%、改性棉纶25%、低熔棉10%和涤纶长丝20%，实验组2为涤纶短纤50%、改性棉纶20%、低熔棉10%和涤纶长丝20%，实验组3为涤纶短纤55%、改性棉纶15%、低熔棉10%和涤纶长丝20%，从实验数据有可以看出，随着棉纶占比的逐步减少，材料的断裂强力和断裂伸长率有明显的降低，即材料的力学性能有明显减弱。
实施例2
本发明以实施例1中的实验组别为后续的实验对象，研究气相色谱法进行除臭纺织品表征，其中类臭气的化学组成如下表：
其中除臭率计算公式为：除臭率（%）=（空白值-试样值）/空白值*100%
表2 不同组分的无纺布对臭气气体的去除表征
| 认证对除臭率要求（%） | 70 | 70 | 85 | 70 | 70 | 70 | 75 |
| 实验组1 | 82 | 81 | 91 | 87 | 88 | 85 | 86 |
| 实验组2 | 77 | 76 | 89 | 82 | 84 | 82 | 85 |
| 实验组3 | 72 | 72 | 86 | 77 | 75 | 72 | 77 |
通过实验表征可以发现随着实验中改性棉纶占比的逐渐减少，有效吸附臭气的纳米羟基磷灰石含量也逐渐减少，制备的无纺布材料对臭气的吸附能力也逐渐减弱。
综上，为了保证制备的无纺布具有较强的力学性能和除臭能力，通过实验后证明，当改性棉纶为25%时，能实现最优的力学性能和最优的除臭能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，其特征在于，包括了聚酯熔体直接纺丝方法或聚酯切片间接纺丝方法而纺制出的涤纶短纤、改性棉纶和低熔棉，所述的涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉和涤纶长丝的质量分数分别为：涤纶短纤45-55%、改性棉纶15-25%、低熔棉10-15%和涤纶长丝18-22%。
2.如权利要求1所述的一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，其特征在于：所述的改性棉纶为含有15-18.5%质量分数的纳米羟基磷灰石的改性棉纶，其中纳米羟基磷灰石采用溶液共沉淀法制备，粒子粒径范围为120-820nm。
3.如权利要求2所述的一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，其特征在于：所述的改性棉纶的制备方法为：
S1.称取Ca（NO3）2、（NH4）2HPO4和氨水，采用溶液共沉淀法制备纳米羟基磷灰石；
S2.按质量分数称取80%的聚丙烯粒料和15-18.5%的纳米羟基磷灰石、余量为偶联剂和润滑剂，将物料共混后经双螺杆挤出机挤出；
S3.通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围170℃-220℃，时间为4-6秒；
S4. 最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为125℃-135℃，时间为15-20分钟。
4.如权利要求3所述的一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的配方，其特征在于：所述的偶联剂为多官能团超支化聚合物、接枝PE蜡、硅烷偶联剂中的一种或几种，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
5.一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的制备工艺，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述的无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：依据产品性能的要求，按质量分数选择涤纶短纤、改性棉纶、低熔棉按进行称重混合，平铺在给棉帘上并传送到混棉机的给料斗，通过中心打手和辅助打手的作用实现了大范围的混料,其中混棉机的尺寸为：4750×1600×2350mm;
开松：原料经过混棉机充分混合后，喂入开松机，在开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序,其中开松机由10块钢制钉板组成，转速为1440转/分钟；
振动棉箱给棉：经过开松机的纤维通过风送管道送入到振动棉箱内，通过光电控制使棉箱内的纤维体密度和高度保持一致;
梳理：梳理机接收振动给棉箱按照工艺要求给入的纤维，进入到给棉辊后，通过单锡林双道夫的作用，梳理成均匀的7-11克/平方米双层纤维网状薄层;
交叉铺网：7-11克/平方米纤维网经过输棉帘和往复帘的往复作用，使其铺网达到3层，棉网厚度为8-10cm供下道工序使用;
缝编机：纤网通过输送帘喂入到由沉降片、槽针、弯针、挡板针、导纱针五种不同针块组成的经编区域，涤纶长丝由经轴盘头退出，经过穿丝板、导纱针垫入槽针，槽针、弯针不停前后往复运动，对纤网进行穿刺，导纱针在凸轮的控制下横移将涤纶长丝喂入，使纤网得到机械加固，形成工艺要求的产品,其中缝编机工作宽度3650mm，转速1200转/分钟，产品线速度4.0m/分钟，坯布宽度3000mm;
热定型：采用二辊热压定型的方式使产品达到工艺要求的厚度和表面平整度，其中热压定型的温度控制为220-230℃，产品线速度35.0m/分钟；
成卷：用自动定长分切切边卷绕机进行分切成卷收卷。
6.如权利要求5所述的一种除臭抑菌箱包内衬无纺布的制备工艺，其特征在于，所述的缝编机中涤纶长丝首先经过GM30高速整经机整经，其中涤纶长丝为FDY 75D×63大有光涤纶长丝，整经机盘头宽度为510mm，经纱数量为300根×5,经纱长度35000m/盘头。
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