CN107353496B - 一种无纺布粒子及其制备方法和应用 - Google Patents

一种无纺布粒子及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107353496B
CN107353496B CN201710569249.8A CN201710569249A CN107353496B CN 107353496 B CN107353496 B CN 107353496B CN 201710569249 A CN201710569249 A CN 201710569249A CN 107353496 B CN107353496 B CN 107353496B
Authority
CN
China
Prior art keywords
woven fabric
speed
parts
mixing
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710569249.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107353496A (zh
Inventor
盛嘉伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinchang Yuefeng New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang University Of Technology Wenzhou Institute Of Science And Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University Of Technology Wenzhou Institute Of Science And Technology filed Critical Zhejiang University Of Technology Wenzhou Institute Of Science And Technology
Priority to CN201710569249.8A priority Critical patent/CN107353496B/zh
Publication of CN107353496A publication Critical patent/CN107353496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107353496B publication Critical patent/CN107353496B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

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：
Figure BDA0001349214040000011
Figure BDA0001349214040000021
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：
Figure BDA0001349214040000022
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：
Figure FDA0002196646330000011
所述短切碳纤维、埃洛石纳米管和硅灰石的粒径为800～1500目。
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：
Figure FDA0002196646330000012
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。
CN201710569249.8A 2017-07-13 2017-07-13 一种无纺布粒子及其制备方法和应用 Expired - Fee Related CN107353496B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710569249.8A CN107353496B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种无纺布粒子及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710569249.8A CN107353496B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种无纺布粒子及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107353496A CN107353496A (zh) 2017-11-17
CN107353496B true CN107353496B (zh) 2020-04-21

Family

ID=60291902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710569249.8A Expired - Fee Related CN107353496B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种无纺布粒子及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107353496B (zh)

Families Citing this family (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

Family Cites Families (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

Also Published As

Publication number Publication date
CN107353496A (zh) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107353496B (zh) 一种无纺布粒子及其制备方法和应用
CN104755661B (zh) 碳纤维制造方法、该方法所用的前体材料和所得的碳纤维
CN105968717A (zh) 一种碳纤维/石墨烯/碳纳米管/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备
CN104327454B (zh) 一种碳纳米管/连续纤维混杂增强复合材料的制备方法
CN108102147A (zh) 一种芳纶纳米纤维/细菌纤维素复合膜的制备方法
CN103046157B (zh) 一种碳纳米管/聚氨酯/聚丙烯导电纤维及其制备方法
CN106479047A (zh) 一种低逾渗值高力学性能聚丙烯导电薄膜的制备方法
CN107059403B (zh) 一种石墨烯/碳纳米管增强增韧碳纤维复合材料的制备方法
CN103146157A (zh) 一种全生物质复合改性发泡材料及其制备方法
CN102729484A (zh) 一种碳纤维自行车车架制作方法
CN102912626A (zh) 基于碳纳米管/氧化石墨烯/poss单体的纤维表面上浆剂的制备方法
CN109206905A (zh) 一种石墨烯双马树脂复合材料及其制备方法
CN108099298A (zh) 一种无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合毡材及其制备方法
CN102134761B (zh) 含铁聚合物复合纳米纤维及其制备方法
CN111058190A (zh) 包装材料、其制备方法和复合包装材料
CN107685512B (zh) 一种抗菌复合型无纺布及其制备方法
CN102634208A (zh) 一种用于双马来酰亚胺树脂基复合材料的纳米复合改性方法
CN109880180A (zh) 纳米纤维素/纤维素复合物、增强聚乳酸3d打印材料及其制备方法
CN106273988A (zh) 一种碳酸钙原位改性竹纤维复合材料的制备方法
CN105238072A (zh) 一种无机粉末增强碳布/树脂复合材料的制备方法
Li et al. Prescribed morphology and interface correlation of MWNTs-EP/PSF hybrid nanofibers reinforced and toughened epoxy matrix
CN102995296B (zh) 一种热压型竹原纤维增强复合材料的制备方法
CN107383874A (zh) 一种耐磨抗静电聚酰亚胺复合材料及其制备方法
CN109334146A (zh) 一种天然竹纤维复合板材的生产方法
CN108178923B (zh) 一种改性的尼龙纤维母粒及使用其制备的改性尼龙纤维

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201119

Address after: Building 1, No. 155, Zhenxing Road, jingling Town, Xinchang County, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee after: Xinchang Yuefeng New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 601 building 325024, building F, Wenzhou hi tech Industrial Zone, Zhejiang

Patentee before: ZHEJIANG University OF TECHNOLOGY WENZHOU INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200421

Termination date: 20210713