CN107268186A - 一种强度高耐久性好的无纺布制作方法 - Google Patents

一种强度高耐久性好的无纺布制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无纺布的研发制作技术领域，公开了一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维40‑50份、聚酰胺纤维25‑30份、聚乙烯醇15‑20份、聚乙烯10‑15份、纳米氧化锌1‑2份、改性钛白粉2‑3份，改性钛白粉中形成了牢固的Zr‑O‑Ti键，能有效阻止无纺布材质中的高分子发生氧化反应，添加了改性后的钛白粉，可以增强耐老化能力，提高耐候性能，从而扩大了无纺布的使用范围，延长了无纺布的使用寿命，降低了再加工成本。

Description

一种强度高耐久性好的无纺布制作方法
技术领域
本发明属于无纺布研发加工技术领域，具体涉及一种强度高耐久性好的无纺布制作方法。
背景技术
无纺布，又称不织布，它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的，所以，当你拿到你衣服里的粘称时，就会发现，是抽不出一根根的线头的。非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速率快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。它是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。该材料置于室外90天可自然分解，燃烧时无毒、无味、且无任何遗留物质，从而不污染环境，被国际公认为保护地球生态的环保产品。近年，我国无纺布行业发展较快,产销量实现快速增长，适用于农用薄膜、制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业。但与纺织布相比，依然存在很多缺点，如强度和耐久性较差，不能象其他布料一样清洗，褪色严重，纤维按一定方向排列、所以容易从直角方向裂开等等。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，在原料中添加了改性钛白粉，进行混合纺织，得到强度高耐久性好的无纺布制品。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维40-50份、聚酰胺纤维25-30份、聚乙烯醇15-20份、聚乙烯10-15份、纳米氧化锌1-2份、改性钛白粉2-3份，所述改性钛白粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将洁净的钛白粉加入到容量瓶中，加入去离子水定容，配制成质量浓度为3-5%的浆液，将得到的浆液倒入四口烧瓶中，浆液占烧瓶体积的40-50%，将四口烧瓶固定在铁架台上，瓶底的3/4-4/5浸没在水浴锅中，安装上PH计、搅拌棒和恒压漏斗，开启电源；
（2）当水浴锅内温度达到50-60℃时，加入为浆液质量分数1-2%的六偏磷酸钠，搅拌10-15分钟后，得到混合浆液，将占混合浆液质量分数为3-5%的氧化锆包覆剂加入到恒压漏斗中，水浴锅温度加热至60-65摄氏度，打开恒压漏斗活塞，控制滴加速度为4-6滴/分钟，搅拌速度为300-350转/分钟，调整PH值在6.3-6.5范围内；
（3）氧化锆包覆剂滴加完后，在水浴锅温度为60-70℃下陈化1.5-2.5小时，将陈化后的浆液倒入到布氏漏斗中进行抽滤，并用去离子水洗涤3-5次，将滤饼转移到瓷坩埚中，放入120-150℃的电热恒温箱中烘制5-8小时，烘干后进行降温冷却，得到块状冷却物，使用高速粉碎机将其粉碎至粒径为30-50微米范围，然后再使用气流粉碎机细化至100-200纳米范围，即得所述改性钛白粉。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）所述的氧化锆包覆剂制备方法为：将氧化锆粉末加入到聚乙二醇水溶液中，添加比例为1：3.5-4.5，充分搅拌分散20-30分钟，使用的聚乙二醇水溶液质量浓度为60-70%。
作为对上述方案的进一步改进，所述无纺布制备方法为：称取上述重量份的纳米氧化锌于20-30倍体积的去离子水中，超声分散15-20分钟后，加入新制备的改性钛白粉，混合均匀，搅拌40-50分钟，与聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇、聚乙烯混合造粒，采用熔喷纺织法得到所述无纺布。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有无纺布的强度和耐久性较差，不能象其他布料一样清洗，纤维按一定方向排列、所以容易从直角方向裂开等问题，本发明提供了一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，在原料中添加了改性钛白粉，进行混合纺织，得到强度高耐久性好的无纺布制品，改性钛白粉中形成了牢固的Zr-O-Ti键，能有效阻止无纺布材质中的高分子发生氧化反应，添加了改性后的钛白粉，分散性能好，失光率低，可以增强耐老化能力，提高耐候性能，保持光亮色泽，从而扩大了无纺布的使用范围，延长了无纺布的使用寿命，降低了再加工成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维40份、聚酰胺纤维25份、聚乙烯醇15份、聚乙烯10份、纳米氧化锌1份、改性钛白粉2份，所述改性钛白粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将洁净的钛白粉加入到容量瓶中，加入去离子水定容，配制成质量浓度为3-5%的浆液，将得到的浆液倒入四口烧瓶中，浆液占烧瓶体积的40%，将四口烧瓶固定在铁架台上，瓶底的3/4浸没在水浴锅中，安装上PH计、搅拌棒和恒压漏斗，开启电源；
（2）当水浴锅内温度达到50℃时，加入为浆液质量分数1%的六偏磷酸钠，搅拌10分钟后，得到混合浆液，将占混合浆液质量分数为3%的氧化锆包覆剂加入到恒压漏斗中，水浴锅温度加热至60摄氏度，打开恒压漏斗活塞，控制滴加速度为4滴/分钟，搅拌速度为300转/分钟，调整PH值在6.3-6.5范围内；
（3）氧化锆包覆剂滴加完后，在水浴锅温度为60℃下陈化1.5小时，将陈化后的浆液倒入到布氏漏斗中进行抽滤，并用去离子水洗涤3次，将滤饼转移到瓷坩埚中，放入120℃的电热恒温箱中烘制5小时，烘干后进行降温冷却，得到块状冷却物，使用高速粉碎机将其粉碎至粒径为30-50微米范围，然后再使用气流粉碎机细化至100-200纳米范围，即得所述改性钛白粉。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）所述的氧化锆包覆剂制备方法为：将氧化锆粉末加入到聚乙二醇水溶液中，添加比例为1：3.5，充分搅拌分散20分钟，使用的聚乙二醇水溶液质量浓度为60%。
作为对上述方案的进一步改进，所述无纺布制备方法为：称取上述重量份的纳米氧化锌于20倍体积的去离子水中，超声分散15分钟后，加入新制备的改性钛白粉，混合均匀，搅拌40分钟，与聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇、聚乙烯混合造粒，采用熔喷纺织法得到所述无纺布。
实施例2
一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维45份、聚酰胺纤维27份、聚乙烯醇17份、聚乙烯13份、纳米氧化锌1.5份、改性钛白粉2.5份，所述改性钛白粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将洁净的钛白粉加入到容量瓶中，加入去离子水定容，配制成质量浓度为3-5%的浆液，将得到的浆液倒入四口烧瓶中，浆液占烧瓶体积的45%，将四口烧瓶固定在铁架台上，瓶底的3/4浸没在水浴锅中，安装上PH计、搅拌棒和恒压漏斗，开启电源；
（2）当水浴锅内温度达到55℃时，加入为浆液质量分数1.5%的六偏磷酸钠，搅拌13分钟后，得到混合浆液，将占混合浆液质量分数为4%的氧化锆包覆剂加入到恒压漏斗中，水浴锅温度加热至63摄氏度，打开恒压漏斗活塞，控制滴加速度为5滴/分钟，搅拌速度为320转/分钟，调整PH值在6.3-6.5范围内；
（3）氧化锆包覆剂滴加完后，在水浴锅温度为65℃下陈化2.0小时，将陈化后的浆液倒入到布氏漏斗中进行抽滤，并用去离子水洗涤4次，将滤饼转移到瓷坩埚中，放入130℃的电热恒温箱中烘制6小时，烘干后进行降温冷却，得到块状冷却物，使用高速粉碎机将其粉碎至粒径为30-50微米范围，然后再使用气流粉碎机细化至100-200纳米范围，即得所述改性钛白粉。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）所述的氧化锆包覆剂制备方法为：将氧化锆粉末加入到聚乙二醇水溶液中，添加比例为1：4.0，充分搅拌分散25分钟，使用的聚乙二醇水溶液质量浓度为65%。
作为对上述方案的进一步改进，所述无纺布制备方法为：称取上述重量份的纳米氧化锌于25倍体积的去离子水中，超声分散17分钟后，加入新制备的改性钛白粉，混合均匀，搅拌45分钟，与聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇、聚乙烯混合造粒，采用熔喷纺织法得到所述无纺布。
实施例3
一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维50份、聚酰胺纤维30份、聚乙烯醇20份、聚乙烯15份、纳米氧化锌2份、改性钛白粉3份，所述改性钛白粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将洁净的钛白粉加入到容量瓶中，加入去离子水定容，配制成质量浓度为5%的浆液，将得到的浆液倒入四口烧瓶中，浆液占烧瓶体积的50%，将四口烧瓶固定在铁架台上，瓶底的4/5浸没在水浴锅中，安装上PH计、搅拌棒和恒压漏斗，开启电源；
（2）当水浴锅内温度达到60℃时，加入为浆液质量分数2%的六偏磷酸钠，搅拌15分钟后，得到混合浆液，将占混合浆液质量分数为5%的氧化锆包覆剂加入到恒压漏斗中，水浴锅温度加热至65摄氏度，打开恒压漏斗活塞，控制滴加速度为6滴/分钟，搅拌速度为350转/分钟，调整PH值在6.3-6.5范围内；
（3）氧化锆包覆剂滴加完后，在水浴锅温度为70℃下陈化2.5小时，将陈化后的浆液倒入到布氏漏斗中进行抽滤，并用去离子水洗涤5次，将滤饼转移到瓷坩埚中，放入150℃的电热恒温箱中烘制8小时，烘干后进行降温冷却，得到块状冷却物，使用高速粉碎机将其粉碎至粒径为30-50微米范围，然后再使用气流粉碎机细化至100-200纳米范围，即得所述改性钛白粉。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）所述的氧化锆包覆剂制备方法为：将氧化锆粉末加入到聚乙二醇水溶液中，添加比例为1：4.5，充分搅拌分散30分钟，使用的聚乙二醇水溶液质量浓度为70%。
作为对上述方案的进一步改进，所述无纺布制备方法为：称取上述重量份的纳米氧化锌于30倍体积的去离子水中，超声分散20分钟后，加入新制备的改性钛白粉，混合均匀，搅拌50分钟，与聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇、聚乙烯混合造粒，采用熔喷纺织法得到所述无纺布。
对比试验
分别使用实施例1-3的方法加工制作无纺布，同时以不添加所述改性钛白粉的其余原料成分制作无纺布，作为对照组，将各组中无纺布的性能做一比较，比较结果如下表所示：
项目 抗拉强度（kg/cm2） 失光率（%） 可用寿命延长（月） 耐清洗次数（次）
实施例1 450 12.3 18 25
实施例2 460 12.1 20 30
实施例3 455 12.2 20 28
对照组 270 56.5 对照 10
通过比较可以发现：本发明解决了现有无纺布强度和耐久性较差，不能象其它布料一样清洗，纤维按一定方向排列、所以容易从直角方向裂开等问题，在原料中添加了改性钛白粉，进行混合纺织，得到强度高耐久性好的无纺布制品，可以增强耐老化能力，提高耐候性能，保持光亮色泽，从而扩大了无纺布的使用范围，延长了无纺布的使用寿命，降低了再加工成本。

Claims (3)

1.一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，其特征在于，按照重量份计所述无纺布由以下成分制成：聚丙烯腈纤维40-50份、聚酰胺纤维25-30份、聚乙烯醇15-20份、聚乙烯10-15份、纳米氧化锌1-2份、改性钛白粉2-3份，所述改性钛白粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将洁净的钛白粉加入到容量瓶中，加入去离子水定容，配制成质量浓度为3-5%的浆液，将得到的浆液倒入四口烧瓶中，浆液占烧瓶体积的40-50%，将四口烧瓶固定在铁架台上，瓶底的3/4-4/5浸没在水浴锅中，安装上PH计、搅拌棒和恒压漏斗，开启电源；
（2）当水浴锅内温度达到50-60℃时，加入为浆液质量分数1-2%的六偏磷酸钠，搅拌10-15分钟后，得到混合浆液，将占混合浆液质量分数为3-5%的氧化锆包覆剂加入到恒压漏斗中，水浴锅温度加热至60-65摄氏度，打开恒压漏斗活塞，控制滴加速度为4-6滴/分钟，搅拌速度为300-350转/分钟，调整PH值在6.3-6.5范围内；
（3）氧化锆包覆剂滴加完后，在水浴锅温度为60-70℃下陈化1.5-2.5小时，将陈化后的浆液倒入到布氏漏斗中进行抽滤，并用去离子水洗涤3-5次，将滤饼转移到瓷坩埚中，放入120-150℃的电热恒温箱中烘制5-8小时，烘干后进行降温冷却，得到块状冷却物，使用高速粉碎机将其粉碎至粒径为30-50微米范围，然后再使用气流粉碎机细化至100-200纳米范围，即得所述改性钛白粉。
2.如权利要求1所述一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，其特征在于，步骤（2）所述的氧化锆包覆剂制备方法为：将氧化锆粉末加入到聚乙二醇水溶液中，添加比例为1：3.5-4.5，充分搅拌分散20-30分钟，使用的聚乙二醇水溶液质量浓度为60-70%。
3.如权利要求1所述一种强度高耐久性好的无纺布制作方法，其特征在于，所述无纺布制备方法为：称取上述重量份的纳米氧化锌于20-30倍体积的去离子水中，超声分散15-20分钟后，加入新制备的改性钛白粉，混合均匀，搅拌40-50分钟，与聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇、聚乙烯混合造粒，采用熔喷纺织法得到所述无纺布。
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