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Abstract

本发明公开了一种无纺布粒子，包括以下重量份的原料：短切碳纤维2～10份；埃洛石纳米管5～15份；硅灰石4～10份；羧甲基纤维素钠0.01～0.1份；硬脂酸0.1～0.3份；硅烷偶联剂0.2～0.5份；聚丙烯65～90份；PE蜡0.05～0.2份。该无纺布粒子的制备包括：短切碳纤维、埃洛石纳米管和硅灰石经羧甲基纤维素分散后，用硬脂酸和硅烷偶联剂进行表面改性，最后与聚丙烯、PE蜡高速混合均匀后挤出造粒。本发明无纺布粒子可用作无纺布手提袋、包装袋、过滤材料等制品的填充粒子，改善无纺布品的抗拉伸性。制备流程简单、能耗低、原料易得，产品的抗拉伸性能好，易于实现产业化生产。

Description

一种无纺布粒子及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机与无机复合材料加工与应用领域，具体涉及一种无纺布粒子及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会经济发展和生活水平的提升，人们对环境保护的要求也越来越高，传统塑料袋由于埋藏地下100年都难以被降解，引起的“白色污染”已被人们重视，结合社会环保意识的提高和国家“限塑令”的实施，以无纺布为代表的手提袋、包装袋和包覆布等新型环保包装材料逐渐丰富着人们的生活，无纺布手提袋、包装袋等制品具有环保时尚、价廉、容易分解、可重复使用的优点。然而，相比于纺织布，由于常规的无纺布原料的拉伸强度低和耐久性差，导致无纺布制品的循环使用性弱和承重性差。
从环境保护和经济性的角度出发，为了增强无纺布的拉伸强度和循环使用性能，可用一维管状或纤维状填料对其进行补强，增强无纺布的高拉伸性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种无纺布粒子及其制备方法，以克服现有技术中无纺布抗拉伸强度小，易扯断、循环使用性差的不足。所述的无纺布粒子可加工性好、抗拉伸强度高，可用作工业或民用包装材料、过滤材料。
本发明的上述目的将通过以下技术方案实现：
一种无纺布粒子，包括以下重量份的原料：
本发明采用短切碳纤维和埃洛石纳米管作为补强填料，通过硅灰石增加无纺布粒子的机械强度，羧甲基纤维素钠为分散剂，硬脂酸和硅烷偶联剂为表面改性剂。
作为优选，所述的无纺布粒子，包括以下重量份的原料：
作为优选，短切碳纤维、埃洛石纳米管和硅灰石的粒径为800～1500目。
本发明所用埃洛石纳米管的管长为500～1000nm；管内径为15～100nm，加入埃洛石纳米管能提高无纺布粒子的机械性能。
本发明还提供了一种上述无纺布粒子的制备方法，包括以下步骤：
(1)将短切碳纤维、埃洛石纳米管、硅灰石和羧甲基纤维素钠按配比置于高速混合机进行高速混合、分散，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与硬脂酸、硅烷偶联剂按配比置于高速混合机进行高速混合、改性，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与聚丙烯(PP)、PE蜡按配比置于高速混合机进行高速混合，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
短切碳纤维、埃洛石纳米管和硅灰石作为填充材料，经分散剂羧甲基纤维素钠分散后，通过改性剂(硬脂酸和硅烷偶联剂)进行表面改性，可均匀分布在无纺布粒子中，得到无纺布粒子。
所述硅烷偶联剂为KH560、KH550或KH570等。
步骤(1)中，高速混合的时间为30～60min，温度为80～130℃，速度为600～800转/分钟。
步骤(2)中，高速混合的时间为30～60min，温度为120～150℃，速度为600～800转/分钟。
步骤(3)中，高速混合的时间为10～40min，温度为130～170℃，速度为600～800转/分钟。
本发明还提供了一种上述无纺布粒子在制备无纺布制品中的应用。在应用时，所述无纺布粒子作为无纺布制品的填充粒子，填充量占无纺布制品原料的20～30％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明无纺布粒子中，增强填料经过分散和改性处理，可均匀分布在无纺布粒子中，得到具有无纺布粒子。
2、本发明无纺布粒子中，增强填料中短切碳纤维、埃洛石纳米管和硅灰石无毒、无害，有助于无纺布的降解，而且大部分增强填料是天然非金属矿物埃洛石纳米管和硅灰石，埃洛石纳米管和硅灰石具有储量大、天然易得的优势，有助于工业化生产和实际应用的开展。
3、本发明的无纺布粒子，可以用作无纺布手提袋、包装袋、包覆布、过滤材料等制品的填充粒子，改善无纺布品的抗拉伸性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
(1)分别称取10份短切碳纤维、5份埃洛石纳米管和4份硅灰石与0.1份羧甲基纤维素钠置于高速混合机进行高速混合，分散，混合时间为40分钟，混合速度为800转/分钟、混合温度为110～120℃，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与0.2份硬脂酸、0.3份硅烷偶联剂置于高速混合机进行高速混合、改性，混合时间为50分钟，混合速度为800转/分钟、混合温度为120～130℃，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与65份PP和0.05份PE蜡置于高速混合机进行高速混合，混合时间为20分钟，混合速度为800转/分钟，混合温度为140～150℃，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
实施例2
(1)分别称取2份短切碳纤维、15份埃洛石纳米管和10份硅灰石与0.01份羧甲基纤维素钠置于高速混合机进行高速混合、分散，混合时间为30分钟，混合速度为700转/分钟，混合温度为90～100℃，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与0.3份硬脂酸、0.5份硅烷偶联剂置于高速混合机进行高速混合、改性，混合时间为50分钟，混合速度为600转/分钟，混合温度为130～140℃，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与90份PP和0.2份PE蜡置于高速混合机进行高速混合，混合时间为15分钟，混合速度为800转/分钟，混合温度为150～160℃，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
实施例3
(1)分别称取5份短切碳纤维、8份埃洛石纳米管和6份硅灰石与0.05份羧甲基纤维素钠置于高速混合机进行高速混合、分散，混合时间为60分钟，混合速度为600转/分钟，混合温度为100～110℃，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与0.1份硬脂酸、0.2份硅烷偶联剂置于高速混合机进行高速混合、改性，混合时间为30分钟，混合速度为700转/分钟，混合温度为140～150℃，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与80份PP和0.1份PE蜡置于高速混合机进行高速混合，混合时间为20分钟，混合速度为600转/分钟，混合温度为150～170℃，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
对比例
(1)分别称取与实施例1中增强填料(10份短切碳纤维、5份埃洛石纳米管和4份硅灰石)质量相同的碳酸钙19份与0.1份羧甲基纤维素钠置于高速混合机进行高速混合、分散，混合时间为20分钟，速度为800转/分钟，混合温度为100～120℃，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与0.2份硬脂酸、0.3份硅烷偶联剂置于高速混合机进行高速混合、改性，混合时间为30分钟，混合速度为800转/分钟，混合温度为120～130℃，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与65份PP和0.05份PE蜡置于高速混合机进行高速混合，混合时间为20分钟，混合速度为800转/分钟，混合温度为130～150℃，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
拉伸性能测试实验
将制备好的无纺布粒子进行注塑成型，制成待检测的样条，按照国家标准GB/TI040塑料拉伸试验方法测试样条的拉伸性能。测试结果如表1所示。
表1实施例1～3和对比例样品的检测分析结果
样品名称 拉伸强度(MPa)
实施例1 35.2
实施例2 29.9
实施例3 32.4
对比例 24.5
通过表1中实施例1～3及对比例样品的拉伸性能检测结果可知，实施例1～3的拉伸性能明显优于对比例，说明实施例1～3样品具有较优的拉伸强度。本发明以具有纤维状的填料作为复合型补强成分，上述与同作为补强作用的碳酸钙相比，具有明显的增强终端产品无纺布粒子机械力学的特性。

Claims (7)

1.一种无纺布粒子，其特征在于，包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的无纺布粒子，其特征在于，包括以下重量份的原料：
3.根据权利要求1或2所述的无纺布粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将短切碳纤维、埃洛石纳米管、硅灰石和羧甲基纤维素钠按配比置于高速混合机进行高速混合、分散，得到分散粉体A；
(2)将步骤(1)所得的分散粉体A与硬脂酸、硅烷偶联剂按配比置于高速混合机进行高速混合、改性，得到改性粉体B；
(3)将步骤(2)中所得的改性粉体B与聚丙烯、PE蜡按配比置于高速混合机进行高速混合，混合均匀后通过单螺杆挤出造粒，即得到无纺布粒子。
4.根据权利要求3所述的无纺布粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，高速混合的时间为30～60min，温度为80～130℃，速度为600～800转/分钟。
5.根据权利要求3所述的无纺布粒子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，高速混合的时间为30～60min，温度为120～150℃，速度为600～800转/分钟。
6.根据权利要求3所述的无纺布粒子的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，高速混合的时间为10～40min，温度为130～170℃，速度为600～800转/分钟。
7.一种根据权利要求1或2所述的无纺布粒子的在制备无纺布制品中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824977A (zh) * 2019-01-15 2019-05-31 安徽新利清洁用品有限公司 一种抗菌无纺布袋及其制备方法
CN111944200A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 湖北冯家山硅纤有限公司 一种适用于聚丙烯产品使用的硅灰石纤维及其制备方法
CN114456484A (zh) * 2020-11-09 2022-05-10 上海昶法新材料有限公司 一种聚丙烯熔喷布及其原料组合物、制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102070805A (zh) * 2010-11-25 2011-05-25 中山科成化纤有限公司 一种聚烯烃/埃洛石纳米管复合母粒及其制法和应用
CN106543556A (zh) * 2016-10-14 2017-03-29 江西广源新材料有限公司 一种复合聚丙烯填充母粒及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102070805A (zh) * 2010-11-25 2011-05-25 中山科成化纤有限公司 一种聚烯烃/埃洛石纳米管复合母粒及其制法和应用
CN106543556A (zh) * 2016-10-14 2017-03-29 江西广源新材料有限公司 一种复合聚丙烯填充母粒及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824977A (zh) * 2019-01-15 2019-05-31 安徽新利清洁用品有限公司 一种抗菌无纺布袋及其制备方法
CN111944200A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 湖北冯家山硅纤有限公司 一种适用于聚丙烯产品使用的硅灰石纤维及其制备方法
CN114456484A (zh) * 2020-11-09 2022-05-10 上海昶法新材料有限公司 一种聚丙烯熔喷布及其原料组合物、制备方法和应用

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