CN108085779A - 一种耐热型无纺布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能性无纺布加工技术领域,具体涉及一种耐热型无纺布的制备方法,包括中间料制备、混合料制备、无纺布制备。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中通过通过中间料的制备,能够有效增强材料的耐高温能力,其中氧化石墨烯通过条件控制,具有较强的热稳定性,合理配制原料,能使其他原料与异丙醇有效聚合,使所得材料凝集能密度升高,因此分子间约束力增大,能够缓和在受热时产生的收缩,进而可获得优良的尺寸稳定性和强度。
Description
技术领域
本发明属于功能性无纺布加工技术领域,具体涉及一种耐热型无纺布的制备方法。
背景技术
无纺布具有表面光滑、手感柔软、耐折耐磨、遮光透气性好、尺寸稳定性好、易于加工,便于回收利用等诸多优点,目前,我国已经成为无纺布生产大国,但产业层次、常规品的竞争异常激烈,很多无纺布企业的产品利润已经很低,而随着社会的进步,人民生活水平的提高,市场对具有特殊功能的无纺布的需求量越来越大,现有技术中通常采用浸渍法,将功能性整理助剂通过浸渍法整理到无纺布上,然而该方法的缺点就是各种有效成分与纤维结合的不够紧密,因此无纺布的功能效果不理想,持久性差;同时也有将功能性母料添加到无纺布的生产原料中,熔融后经喷丝板再进行纺丝,在上述方法中,由于功能性木料相对于无纺布的生产原料来说属于异体成分,可能造成喷丝板的丝孔堵塞,并且生产成本增加,而效果也不理想,同时,随着产业的不断发展,无纺布的应用范围也越来越广,而现有无纺布的耐热性较差,功能性无纺布在高温环境下使用功能性会受到严重影响,因此,需要对功能性无纺布的耐热性进一步研究。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种耐热型无纺布的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种耐热型无纺布的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份计,取6-8份氧化石墨烯、1-2份纳米氢氧化镁与0.2-0.4份分散剂在40份的去离子水高速分散,分散温度为75-80℃,分散时间为20-30分钟,然后加入30-35份酚醛环氧乙烯基酯树脂,继续搅拌1-2小时,蒸发除去去离子水,得到中间料备用;
(2)按重量份计,取42-48份异丙醇、12-14份中间料、1-2份增韧剂、3-4份生物蜡,在高压条件下混合3-4小时,备用;
所述增塑剂为氯化石蜡52和氯化石蜡70的混合料;
(3)将上述混合料造粒,将所得母粒真空干燥,然后在单螺杆挤出机中纺丝成形,织成纤网后进行热压制成无纺布。
作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(1)中蒸发除去去离子水使用的装置为真空薄膜蒸发器。
作为对上述方案的进一步改进,所述增韧剂由氯化石蜡52和氯化石蜡70以重量比3-5:1混合而成;所述生物蜡为亚麻蜡、羊毛蜡、棕榈蜡或木蜡中的任意一种。
作为对上述方案的进一步改进,所述氧化石墨烯的方法为:按重量份计,取100份温度为0℃的浓硝酸,加入6-8份石墨、3-5份氯化钙、14-16份高锰酸钾,在温度为30-36℃的条件下保持搅拌1-2小时,然后升温至65-70℃,保温搅拌30-40分钟;然后加入1000份的去离子稀释,稀释过程中保证溶液温度不超过80℃,然后加入700-800份质量浓度为5%的双氧水溶液,趁热抽滤,洗涤干净后烘干即得。
作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(2)中的混合条件为,温度45-55℃,压强2.8-3.2MPa。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中通过通过中间料的制备,能够有效增强材料的耐高温能力,其中氧化石墨烯通过条件控制,具有较强的热稳定性,合理配制原料,能使其他原料与异丙醇有效聚合,使所得材料凝集能密度升高,因此分子间约束力增大,能够缓和在受热时产生的收缩,进而可获得优良的尺寸稳定性和强度。
具体实施方式
实施例1
一种耐热型无纺布的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份计,取7份氧化石墨烯、1.5份纳米氢氧化镁与0.3份分散剂在40份的去离子水高速分散,分散温度为78℃,分散时间为25分钟,然后加入32份酚醛环氧乙烯基酯树脂,继续搅拌1.5小时,蒸发除去去离子水,得到中间料备用;
(2)按重量份计,取45份异丙醇、13份中间料、1.5份增韧剂、3.5份生物蜡,在高压条件下混合3.5小时,备用;
所述增塑剂为氯化石蜡52和氯化石蜡70的混合料;
(3)将上述混合料造粒,将所得母粒真空干燥,然后在单螺杆挤出机中纺丝成形,织成纤网后进行热压制成无纺布。
其中,所述步骤(1)中蒸发除去去离子水使用的装置为真空薄膜蒸发器;所述增韧剂由氯化石蜡52和氯化石蜡70以重量比4:1混合而成;所述生物蜡为棕榈蜡。
其中,所述氧化石墨烯的方法为:按重量份计,取100份温度为0℃的浓硝酸,加入7份石墨、4份氯化钙、15份高锰酸钾,在温度为33℃的条件下保持搅拌1.5小时,然后升温至68℃,保温搅拌35分钟;然后加入1000份的去离子稀释,稀释过程中保证溶液温度不超过80℃,然后加入750份质量浓度为5%的双氧水溶液,趁热抽滤,洗涤干净后烘干即得;所述步骤(2)中的混合条件为,温度50℃,压强3MPa。
经检测,本实施例中无纺布抗拉强度为(根据JISL-1906测定)0.67N/cm²,干热收缩(使用热风烘箱,以180℃×30分钟的条件使10cm的角实验材料3点暴露)面积收缩率为0.1%。
实施例2
一种耐热型无纺布的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份计,取6份氧化石墨烯、1份纳米氢氧化镁与0.2份分散剂在40份的去离子水高速分散,分散温度为75℃,分散时间为30分钟,然后加入35份酚醛环氧乙烯基酯树脂,继续搅拌1小时,蒸发除去去离子水,得到中间料备用;
(2)按重量份计,取42份异丙醇、14份中间料、2份增韧剂、3份生物蜡,在高压条件下混合4小时,备用;
所述增塑剂为氯化石蜡52和氯化石蜡70的混合料;
(3)将上述混合料造粒,将所得母粒真空干燥,然后在单螺杆挤出机中纺丝成形,织成纤网后进行热压制成无纺布。
其中,所述步骤(1)中蒸发除去去离子水使用的装置为真空薄膜蒸发器;所述增韧剂由氯化石蜡52和氯化石蜡70以重量比5:1混合而成;所述生物蜡为亚麻蜡。
其中,所述氧化石墨烯的方法为:按重量份计,取100份温度为0℃的浓硝酸,加入6份石墨、3份氯化钙、14份高锰酸钾,在温度为36℃的条件下保持搅拌2小时,然后升温至70℃,保温搅拌40分钟;然后加入1000份的去离子稀释,稀释过程中保证溶液温度不超过80℃,然后加入800份质量浓度为5%的双氧水溶液,趁热抽滤,洗涤干净后烘干即得;所述步骤(2)中的混合条件为,温度55℃,压强2.8MPa。
经检测,本实施例中无纺布抗拉强度为(根据JISL-1906测定)0.69N/cm²,干热收缩(使用热风烘箱,以180℃×30分钟的条件使10cm的角实验材料3点暴露)面积收缩率为0.1%。
实施例3
一种耐热型无纺布的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份计,取8份氧化石墨烯、2份纳米氢氧化镁与0.4份分散剂在40份的去离子水高速分散,分散温度为80℃,分散时间为20分钟,然后加入30份酚醛环氧乙烯基酯树脂,继续搅拌2小时,蒸发除去去离子水,得到中间料备用;
(2)按重量份计,取48份异丙醇、12份中间料、1份增韧剂、4份生物蜡,在高压条件下混合3小时,备用;
所述增塑剂为氯化石蜡52和氯化石蜡70的混合料;
(3)将上述混合料造粒,将所得母粒真空干燥,然后在单螺杆挤出机中纺丝成形,织成纤网后进行热压制成无纺布。
其中,所述步骤(1)中蒸发除去去离子水使用的装置为真空薄膜蒸发器;所述增韧剂由氯化石蜡52和氯化石蜡70以重量比3:1混合而成;所述生物蜡为棕榈蜡。
其中,所述氧化石墨烯的方法为:按重量份计,取100份温度为0℃的浓硝酸,加入8份石墨、5份氯化钙、16份高锰酸钾,在温度为30℃的条件下保持搅拌1小时,然后升温至65℃,保温搅拌30分钟;然后加入1000份的去离子稀释,稀释过程中保证溶液温度不超过80℃,然后加入700份质量浓度为5%的双氧水溶液,趁热抽滤,洗涤干净后烘干即得;所述步骤(2)中的混合条件为,温度45℃,压强3.2MPa。
经检测,本实施例中无纺布抗拉强度为(根据JISL-1906测定)0.68N/cm²,干热收缩(使用热风烘箱,以180℃×30分钟的条件使10cm的角实验材料3点暴露)面积收缩率为0.1%。
设置对照组1,将实施例1中步骤(1)去掉,相应的将步骤(2)中中间料替换为等量异丙醇,在检测过程中因热缩而无法获得满意的无纺布。
Claims (5)
1.一种耐热型无纺布的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按重量份计,取6-8份氧化石墨烯、1-2份纳米氢氧化镁与0.2-0.4份分散剂在40份的去离子水高速分散,分散温度为75-80℃,分散时间为20-30分钟,然后加入30-35份酚醛环氧乙烯基酯树脂,继续搅拌1-2小时,蒸发除去去离子水,得到中间料备用;
(2)按重量份计,取42-48份异丙醇、12-14份中间料、1-2份增韧剂、3-4份生物蜡,在高压条件下混合3-4小时,备用;
所述增塑剂为氯化石蜡52和氯化石蜡70的混合料;
(3)将上述混合料造粒,将所得母粒真空干燥,然后在单螺杆挤出机中纺丝成形,织成纤网后进行热压制成无纺布。
2.如权利要求1所述一种耐热型无纺布的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中蒸发除去去离子水使用的装置为真空薄膜蒸发器。
3.如权利要求1所述一种耐热型无纺布的制备方法,其特征在于,所述增韧剂由氯化石蜡52和氯化石蜡70以重量比3-5:1混合而成;所述生物蜡为亚麻蜡、羊毛蜡、棕榈蜡或木蜡中的任意一种。
4.如权利要求1所述一种耐热型无纺布的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯的方法为:按重量份计,取100份温度为0℃的浓硝酸,加入6-8份石墨、3-5份氯化钙、14-16份高锰酸钾,在温度为30-36℃的条件下保持搅拌1-2小时,然后升温至65-70℃,保温搅拌30-40分钟;然后加入1000份的去离子稀释,稀释过程中保证溶液温度不超过80℃,然后加入700-800份质量浓度为5%的双氧水溶液,趁热抽滤,洗涤干净后烘干即得。
5.如权利要求1所述一种耐热型无纺布的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的混合条件为,温度45-55℃,压强2.8-3.2MPa。
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