CN108221386B - 一种聚乙烯醇无纺布的浸轧整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙烯醇无纺布的浸轧整理方法。该方法包括步骤：将聚乙烯醇无纺布放卷、引导进入浸渍槽中，经浸渍槽中的浸渍液充分浸渍后，再经轧干、经过干燥通道干燥处理，收卷，得到浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布。本发明浸轧整理方法使原来不具备热封性能的聚乙烯醇无纺布具备了二次加工的热封性能，利于实现自动化机械的封边、封口和连续制袋等工艺，从而大幅提高制品加工的效率和降低成本；同时，使聚乙烯醇无纺布中的纤维结点更牢固，从而使其机械性能得到进一步提高；并且使聚乙烯醇断裂伸长率得到提高，从而使聚乙烯醇无纺布更柔软更舒适。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布后处理领域，具体涉及一种聚乙烯醇无纺布的浸轧整理方法。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)作为一种环境友好型材料，近年来在许多领域得到了快速发展和应用。中国作为维尼纶产能大国，有着丰富的原料来源和应用市场，在生产维尼纶前段工序，聚乙烯醇(PVA)经湿纺凝固浴成型后的聚乙烯醇纤维，不继续经缩醛处理而直接用于生产聚乙烯醇无纺布，也是近年得到了快速发展和应用的领域。由于聚乙烯醇无纺布具有水溶性和环境友好的特性，在许多领域开始取代以塑料合成树脂为原料制造的无纺布，如制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业，及服装衬布，医疗卫生一次性手术衣，口罩，帽，床单，酒店一次性台布，美容，桑拿乃至当今时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等等。特别是一次性使用的应用领域，可以完全取代传统的塑料合成树脂无纺布，而使产品更具有环保性。
由聚乙烯醇纤维的制备技术和工艺可知，聚乙烯醇溶液经湿法纺丝，所得初生纤维在碱性凝固浴中凝固，经中和、水洗和多段高倍拉伸和热处理后成纤，得到具有优异机械性能的聚乙烯醇纤维，不但强度高，模量高，而且纤维的分散性也非常好。以此纤维可生产出各种规格的聚乙烯醇无纺布。
由于聚乙烯醇熔点高达220-230℃，而在受热条件下，聚乙烯醇在180℃就开始出现不稳定和分解，随着温度的继续上升不但分解加剧，而且伴随着交联产生；所以，纯的聚乙烯醇是不具有热塑性的，也就是用聚乙烯醇纤维所制备的无纺布也不具备热塑性，这是聚乙烯醇无纺布最大的缺陷之一，即不能像其他常用的塑料合成树脂所制备的无纺布那样具有优良的热封性能，使其在应用领域受到一定的限制，如无纺布的第二次加工：封边、封口、制袋等等，只能进行传统的缝合而不是由自动化热封加工机械的工艺实现。这样就导致了加工效率低下、成本剧增。
研究针对以上聚乙烯醇无纺布的缺陷，通过对聚乙烯醇无纺布进行后整理，实现聚乙烯醇无纺布的可热封性，使其能像传统的塑料合成树脂无纺布那样可以在自动化热封加工机械的工艺上实现封边、封口、制袋等二次加工制品，从而大幅提高其加工效率，降低成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种聚乙烯醇(PVA)无纺布的浸轧整理方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种聚乙烯醇无纺布的浸轧整理方法，包括如下步骤：
将聚乙烯醇无纺布放卷、引导进入浸渍槽中，经浸渍槽中的浸渍液充分浸渍后，再经轧干、经过干燥通道干燥处理，收卷，得到浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布。
进一步地，所述浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
浸渍液中各物料计量后在水中充分溶解成均匀的水溶液。
更进一步地，所述聚氧化乙烯为中等分子量的树脂，平均分子量为105～106，包括美国联合碳化物公司产的WSR-N-10、WSR-N-80、WSR-N-750或WSR-N-3000，或者日本新制铁化学工业产的PEO-1或PEO-3。
更进一步地，所述聚乙烯醇为聚合度小于2000的树脂，包括PVA-0588、PVA-1388、PVA-1588、PVA-1788、PVA-0599、PVA-1399、PVA-1599和PVA-1799中的一种。
更进一步地，所述多元醇共聚聚醚是分子量小于1000的水溶性树脂，包括由广州万容新材料科技有限公司生产的PEB03、PBF42和OPSA-B中的一种。
更进一步地，所述渗透剂是非离子型的渗透剂，包括JFC、JFC-1、JFC-2和JFC-E中的一种。
进一步地，所述浸渍槽中浸渍液的温度保持为25～45℃，温度过低，不利于浸渍液的扩散和浸渍，温度过高容易导致聚乙烯醇纤维产生溶胀变形。
进一步地，所述轧干时，轧干辊间的压力为2～4kg/cm2。
进一步地，所述干燥通道为4区分区控温，控温温度依次为：120/150/180/160℃。
聚乙烯醇无纺布的整理效果取决于浸轧整理中浸渍、轧干后，浸渍液在无纺布上的残存量多少，本发明通过调整整理过程中的浸渍液浓度和轧干辊间的压力，来实现对聚乙烯醇(PVA)无纺布的浸轧整理效果的控制，使聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化，大幅提高制品加工的效率和降低成本。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明浸轧整理方法使原来不具备热封性能的聚乙烯醇无纺布具备了二次加工的热封性能，利于实现自动化机械的封边、封口和连续制袋等工艺，从而大幅提高制品加工的效率和降低成本；
(2)本发明浸轧整理方法使聚乙烯醇无纺布中的纤维结点更牢固，从而使其机械性能得到进一步提高；
(3)本发明浸轧整理方法使聚乙烯醇断裂伸长率得到提高，从而使聚乙烯醇无纺布更柔软更舒适。
附图说明
图1为具体实施方式中采用的浸轧装置的示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
具体实施方式中，采用的浸轧装置的示意图如图1所示，装置结构包括无纺布放卷辊1-1、浸渍槽1-2、浸渍导辊1-3、浸轧辊1-4、干燥通道1-5以及成品收卷辊1-6。
采用图1所示的装置浸轧整理聚乙烯醇无纺布，具体包括如下步骤：
由放卷辊1-1释放聚乙烯醇无纺布，经引导辊进入浸渍槽1-2，经浸渍导辊1-3在浸渍槽中进行充分浸渍，再经浸轧辊1-4轧干后进入干燥通道1-5干燥处理；干燥处理后，经成品收卷辊1-6收卷。
具体实施方式中，进行整理的聚乙烯醇无纺布的规格为15-60g/m2。
实施例1
聚乙烯醇无纺布的浸轧整理，具体包括如下步骤：
(1)整理用浸渍液，浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
浸渍液中各物料计量后在水中加热充分溶解成均匀的水溶液，得到浸渍液；
(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格：60g/m2；
(3)浸轧整理工艺：由放卷辊1-1释放聚乙烯醇无纺布，经引导辊进入浸渍槽1-2，经浸渍导辊1-3在浸渍槽中进行充分浸渍，而后再经浸轧辊1-4轧干后进入1-5干燥通道干燥处理；干燥处理后，经成品收卷辊1-6收卷。
(4)浸轧整理工艺条件：浸轧槽中的浸渍液温度控制为45℃；浸轧辊1-4的压力控制为4kg/cm2；干燥通道1-5为4区分区控温：120/150/180/160℃。
浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果如表1所示。
表1浸轧整理后与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果
由表1可知，与空白样对比，经整理技术处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高383.9％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高25.8％和31％；断裂伸长率提高360.3％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。
实施例2
聚乙烯醇无纺布的浸轧整理，具体包括如下步骤：
(1)整理用浸渍液，浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
浸渍液中各物料计量后在水中加热充分溶解成均匀的水溶液，得到浸渍液；
(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格：15g/m2；
(3)浸轧整理工艺：由放卷辊1-1释放聚乙烯醇无纺布，经引导辊进入浸渍槽1-2经浸渍导辊1-3在浸渍槽中进行充分浸渍，而后再经浸轧辊1-4轧干后进入1-5干燥通道干燥处理；干燥处理后，经成品收卷辊1-6收卷。
(4)浸轧整理工艺条件：浸轧槽中的浸渍液温度控制为25℃；浸轧辊1-4的压力控制为2kg/cm2；干燥通道1-5为4区分区控温：120/150/180/160℃。
浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果如表2所示。
表2浸轧整理后与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果
由表2可知，与空白样对比，经本整理技术处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高650％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高24.0％和28.7％；断裂伸长率提高337.86％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。
实施例3
聚乙烯醇无纺布的浸轧整理，具体包括如下步骤：
(1)整理用浸渍液，浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
浸渍液中各物料计量后在水中加热充分溶解成均匀的水溶液，得到浸渍液；
(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格：20g/m2；
(3)浸轧整理工艺：由放卷辊1-1释放聚乙烯醇无纺布，经引导辊进入浸渍槽1-2，经浸渍导辊1-3在浸渍槽中进行充分浸渍，而后再经浸轧辊1-4轧干后进入1-5干燥通道干燥处理；干燥处理后，经成品收卷辊1-6收卷。
(4)浸轧整理工艺条件：浸轧槽中的浸渍液温度控制为28℃；浸轧辊1-4的压力控制为2.5kg/cm2；干燥通道1-5为4区分区控温：120/150/180/160℃。
浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果如表3所示。
表3浸轧整理后与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果
由表3可知，与空白样对比，经本整理技术处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高536.2％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高30.4％和32.5％；断裂伸长率提高326.7％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。
实施例4
聚乙烯醇无纺布的浸轧整理，具体包括如下步骤：
(1)整理用浸渍液，浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
浸渍液中各物料计量后在水中加热充分溶解成均匀的水溶液，得到浸渍液；
(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格：35g/m2；
(3)浸轧整理工艺：由放卷辊1-1释放聚乙烯醇无纺布，经引导辊进入浸渍槽1-2，经浸渍导辊1-3在浸渍槽中进行充分浸渍，而后再经浸轧辊1-4轧干后进入1-5干燥通道干燥处理；干燥处理后，经成品收卷辊1-6收卷。
(4)浸轧整理工艺条件：浸轧槽中的浸渍液温度控制为32℃；浸轧辊1-4的压力控制为3.5kg/cm2；干燥通道1-5为4区分区控温：120/150/180/160℃。
浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果如表4所示。
表4浸轧整理后与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样)的性能对比结果
由表4可知，与空白样对比，经本整理技术处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高482.1％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高29.5％和31.4％；断裂伸长率提高315.6％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求的技术方案范围之中。
Claims (7)
1.一种聚乙烯醇无纺布的浸轧整理方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚乙烯醇无纺布放卷、引导进入浸渍槽中，经浸渍槽中的浸渍液充分浸渍后，再经轧干、经过干燥通道干燥处理，收卷，得到浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布；所述浸渍液按重量份数计，包括如下组分：
水 100；
聚氧化乙烯 3~8；
聚乙烯醇 5~15；
多元醇共聚聚醚 10~30；
渗透剂 0.3~1.0；
所述多元醇共聚聚醚是分子量小于1000的水溶性树脂，包括由广州万容新材料科技有限公司生产的PEB03、PBF42和OPSA-B中的一种；
所述聚氧化乙烯为中等分子量的树脂，平均分子量为105~106；所述聚乙烯醇为聚合度小于2000的树脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯包括美国联合碳化物公司产的WSR-N-10、WSR-N-80、WSR-N-750或WSR-N-3000，或者日本新制铁化学工业产的PEO-1或PEO-3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇包括PVA-0588、PVA-1388、PVA-1588、PVA-1788、PVA-0599、PVA-1399、PVA-1599和PVA-1799中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是非离子型的渗透剂，包括JFC、JFC-1、JFC-2和JFC-E中的一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸渍槽中浸渍液的温度保持为25~45℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轧干时，轧干辊间的压力为2~4 kg/cm2。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥通道为4区分区控温，控温温度依次为：120/150/180/160℃。
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