CN110409194A - 一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地毯生产技术领域，特别涉及一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺。包括地毯面料层和阻燃涂层，该阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：发泡型涂层尾料：40％‑60％；发泡剂：4％‑6％；交联剂：10％‑20％；可膨胀石墨：20％‑25％；流平剂：2％‑3％；增稠剂：1％‑2％；水：3％‑5％。还包括一种制备基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺。本发明利用发泡型涂层尾料制成的阻燃地毯，阻燃效果好，安全性能高，制备工艺简单，可实现涂层尾料的重复利用，同时不会影响地毯材质，保证地毯的舒适性。

Description

一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺

技术领域

本发明涉及地毯生产技术领域，特别涉及一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺。

背景技术

涂层加工是纺织品加工中的常见工艺，主要用以改变和提高纺织品的性能，是生产涂层纺织品企业常用的，且成熟的一种加工方式。涂层尾料则是指对织物进行涂层加工过程中剩余的少量涂层材料。

目前，生产涂层纺织品的企业很多，任何一家企业在涂层加工中都不可能把调好的涂料全部用完，每次涂层加工完毕，总是要剩余少量涂层尾料。长期以来，大多数企业都把这些剩余的尾料视作废弃物处理。处理的方案主要包括：一是，沉淀——压滤——填埋；二是，沉淀——压滤——焚烧。如果按这些方案进行处理，为了沉淀，需要建一个沉淀池；为了压滤，需要投资一台压滤机；滤饼填埋，需要占用公共资源——土地；滤饼焚烧，则会产生废气——还是会污染环境。但是，随着环保要求的提高，对企业的废弃物处理的要求日趋严苛，按照上述方案进行处理，不仅花费高，还不能从根本上解决因把涂层尾料视为废弃物而带来的污染问题，因此涂层尾料的高值化利用是目前一个急需解决的问题。

涂层尾料的主要成分与其原涂层料的成分是一致的，主要为水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂和色浆等，不存在对人体有害的物质。因此以该尾料为基材开发的相关产品，只要不添加对人体有害的物质，就可以安全使用，不会对人体构成危害。

阻燃地毯是公共场所的必用的贴地材料，其阻燃涂料多为发泡型，直接利用其发泡效果，通过添加阻燃剂等辅助材料，将发泡型涂层尾料用于了阻燃地毯背涂料的开发是利用发泡型尾料的“最佳”选择，实现对工业固体废物的全面控制，促进经济，社会和环境的全面，协调，可持续发展。

CN 109822992 A，公开了一种阻燃耐磨地毯，包括地毯面料层，阻燃层，地毯基布层和耐磨层；地毯面料层与地毯基布层材质相同，地毯面料层位于地毯基布层上方，地毯面料层与地毯基布层之间为阻燃层，阻燃层一端与地毯面料层连接，阻燃层另一端与地毯基布层连接，耐磨层位于地毯最底层，阻燃层涂覆在地毯基布层上表面；该发明还公开了一种阻燃耐磨地毯的制备方法。

上述专利，地毯面料层和地毯基布层具有良好的舒适性和透气性，而且便于将阻燃涂料涂覆在地毯基布层，耐磨层具备的良好耐磨性,能够赋予地毯耐磨功能，阻燃层具有优异的阻燃功能，而且不影响地毯材质。但是，上述专利中的阻燃涂料制作成本高，制作工艺复杂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用发泡型涂层尾料制成的阻燃效果好，安全性能高，制备工艺简单，可实现涂层尾料的重复利用，同时不会影响地毯材质，保证地毯舒适性的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，包括地毯面料层和阻燃涂层，所述阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：

发泡型涂层尾料：40％-60％；

发泡剂：4％-6％；

交联剂：10％-20％；

可膨胀石墨：20％-25％；

流平剂：2％-3％；

增稠剂：1％-2％；

水：3％-5％。

进一步的，所述发泡型涂层尾料的成分包括：水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆，所述发泡型涂层尾料的固体含量为30％-40％，发泡比为150％-250％。

进一步的，所述发泡剂包括磺酸类钠盐。

进一步的，所述交联剂包括硅改性聚氨酯水性分散液。

进一步的，所述流平剂包括水溶性高分子化合物。

进一步的，所述增稠剂包括改性淀粉。

进一步的，所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：50％；

发泡剂：5％；

交联剂：15％；

可膨胀石墨：22％；

流平剂：2.5％；

增稠剂：1.5％；

水：4％。

进一步的，所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：60％；

发泡剂：4％；

交联剂：10％；

可膨胀石墨：20％；

流平剂：2％；

增稠剂：1％；

水：3％。

进一步的，所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：40％；

发泡剂：6％；

交联剂：20％；

可膨胀石墨：25％；

流平剂：3％；

增稠剂：2％；

水：4％。

本发明还包括一种制备基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺，包括以下步骤：

(1)、称重：根据要求检验各种原料，按照配方比例称量各种原料后备用；

(2)、将发泡型涂层尾料、发泡剂、交联剂依次加入搅拌罐中，搅拌均匀；

(3)、在搅拌的条件下加入可膨胀石墨，流平剂，搅拌均匀；

(4)、在搅拌条件下，依次加入增稠剂、水，搅拌成均匀的阻燃涂料待用；

(5)、采用刮刀涂层法，将地毯面料层重量的25-37％的阻燃涂料涂刮在经针刺预定型后的地毯面料层背面，在130度下烘干3-5分钟即可。

本发明基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺的有益效果是：

(1)发泡型涂层尾料为一种安全的涂层材料，不含有对人体有害的挥发性物质，以该尾料为基材开发的阻燃地毯，只要不添加对人体有害的物质，就可以安全使用，不会对人体构成危害。实现了固体废物减量化，资源化和无害化利用。促进经济，社会和环境的全面，协调，可持续发展。发泡型涂层尾料除了发泡剂、阻燃剂之外还含有其他成分，然后其他成分的存在对于阻燃涂层的制备无影响，因此无需将其去除。

(2)发泡型涂层尾料的主要成分为水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆等。其中的发泡剂具有发泡作用，发泡比过大，阻燃胶的粘结牢度不好，刮涂产生色花不匀，发泡比过低，阻燃胶会渗透到地毯的正面，影响美观，所以150％-250％的发泡比，再加上强力搅拌，使气泡的牢度很好，一般的消泡剂很难对其消泡。发泡型涂层尾料成膜后，由于泡沫破裂，会形成若干细小的空洞，因此其形成的膜为多孔膜，使其制成的地毯具有良好的透气性和吸音效果。

(3)虽然发泡型涂层尾料已含有丙烯酸酯类粘合剂、阻燃剂等，但直接用其作为地毯背涂料无法达到阻燃要求。可膨胀石墨(EG)是由天然鳞片石墨经化学氧化法或电化学氧化法处理后得到的一种石墨层间化合物，就结构而言，EG是一种纳米级复合材料。普通H2SO4氧化制得的EG在受到200℃以上高温时，硫酸与石墨碳原子之间发生氧化还原反应，产生大量的SO2、CO2和水蒸气，使EG开始膨胀，并在1100℃时达到最大体积，其最终体积可以达到初始时的280倍。这一特性使得EG能在火灾发生时通过体积的瞬间增大将火焰熄灭。

(4)普通EG主要靠自身体积膨胀形成的膨胀绝热层来延缓或抑制聚合物的燃烧，与被阻燃聚合物之间不发生或很少发生化学作用，是典型的凝聚相阻燃机理；因此，单独使用普通EG时，阻燃效率不高。本发明中EG的阻燃机理属于凝固相阻燃机理，是通过延缓或中断由固态物质产生可燃性物质而阻燃的，是一种无卤环保阻燃剂，其优点是：无毒，受热时不生成有毒和腐蚀性气体，产生的烟气很少；环境适应性强，无迁移现象；紫外线稳定性和光稳定性好。

(5)EG是提高阻燃性能的关键，膨胀石墨的含量少于20％-25％，阻燃性能达不到阻燃材料的要求。本发明中20％-25％的EG与尾料中原有阻燃剂可发挥其协同效应，使阻燃效果更好。

本发明利用发泡型涂层尾料制成的阻燃地毯，阻燃效果好，安全性能高，制备工艺简单，可实现涂层尾料的重复利用，同时不会影响地毯材质，保证地毯的舒适性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1：

一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，包括地毯面料层和阻燃涂层，所述阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：

发泡型涂层尾料：50％；

磺酸类钠盐：5％；

硅改性聚氨酯水性分散液：15％；

可膨胀石墨：22％；

水溶性高分子化合物：2.5％；

改性淀粉：1.5％；

水：4％。

其中发泡型涂层尾料的成分包括：水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆，发泡型涂层尾料的固体含量为30％，发泡比为150％。

本发明还包括一种制备基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺，包括以下步骤：

(1)、称重：根据要求检验各种原料，按照配方比例称量各种原料后备用；

(2)、将发泡型涂层尾料、磺酸类钠盐、硅改性聚氨酯水性分散液依次加入搅拌罐中，搅拌均匀；

(3)、在搅拌的条件下加入可膨胀石墨，水溶性高分子化合物，搅拌均匀；

(4)、在搅拌条件下，依次加入改性淀粉、水，搅拌成均匀的阻燃涂料待用；

(5)、采用刮刀涂层法，将地毯面料层重量的25％的阻燃涂料涂刮在经针刺预定型后的地毯面料层背面，在130度下烘干3分钟即可。

实施例2：

一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，包括地毯面料层和阻燃涂层，所述阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：

发泡型涂层尾料：60％；

磺酸类钠盐：4％；

硅改性聚氨酯水性分散液：10％；

可膨胀石墨：20％；

水溶性高分子化合物：2％；

改性淀粉：1％；

水：3％。

其中发泡型涂层尾料的成分包括：水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆，发泡型涂层尾料的固体含量为40％，发泡比为250％。

本发明还包括一种制备基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺，包括以下步骤：

(1)、称重：根据要求检验各种原料，按照配方比例称量各种原料后备用；

(2)、将发泡型涂层尾料、磺酸类钠盐、硅改性聚氨酯水性分散液依次加入搅拌罐中，搅拌均匀；

(3)、在搅拌的条件下加入可膨胀石墨，水溶性高分子化合物，搅拌均匀；

(4)、在搅拌条件下，依次加入改性淀粉、水，搅拌成均匀的阻燃涂料待用；

(5)、采用刮刀涂层法，将地毯面料层重量的37％的阻燃涂料涂刮在经针刺预定型后的地毯面料层背面，在130度下烘干5分钟即可。

实施例3：

一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，包括地毯面料层和阻燃涂层，该阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：

发泡型涂层尾料：40％；

磺酸类钠盐：6％；

硅改性聚氨酯水性分散液：20％；

可膨胀石墨：25％；

水溶性高分子化合物：3％；

改性淀粉：2％；

水：4％。

其中发泡型涂层尾料的成分包括：水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆，发泡型涂层尾料的固体含量为35％，发泡比为200％。

本发明还包括一种制备基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺，包括以下步骤：

(1)、称重：根据要求检验各种原料，按照配方比例称量各种原料后备用；

(2)、将发泡型涂层尾料、磺酸类钠盐、硅改性聚氨酯水性分散液依次加入搅拌罐中，搅拌均匀；

(3)、在搅拌的条件下加入可膨胀石墨，水溶性高分子化合物，搅拌均匀；

(4)、在搅拌条件下，依次加入改性淀粉、水，搅拌成均匀的阻燃涂料待用；

(5)、采用刮刀涂层法，将地毯面料层重量的30％的阻燃涂料涂刮在经针刺预定型后的地毯面料层背面，在130度下烘干4分钟即可。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，包括地毯面料层和阻燃涂层，其特征在于：所述阻燃涂层由如下重量百分比的组分制备而成：

发泡型涂层尾料：40％-60％；

发泡剂：4％-6％；

交联剂：10％-20％；

可膨胀石墨：20％-25％；

流平剂：2％-3％；

增稠剂：1％-2％；

水：3％-5％。

2.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述发泡型涂层尾料的成分包括：水、丙烯酸酯类粘合剂、钛白浆、引发剂、发泡剂、阻燃剂、增稠剂和色浆，所述发泡型涂层尾料的固体含量为30％-40％，发泡比为150％-250％。

3.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述发泡剂为磺酸类钠盐。

4.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述交联剂为硅改性聚氨酯水性分散液。

5.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述流平剂为水溶性高分子化合物。

6.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述增稠剂为改性淀粉。

7.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：50％；

发泡剂：5％；

交联剂：15％；

可膨胀石墨：22％；

流平剂：2.5％；

增稠剂：1.5％；

水：4％。

8.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：60％；

发泡剂：4％；

交联剂：10％；

可膨胀石墨：20％；

流平剂：2％；

增稠剂：1％；

水：3％。

9.根据权利要求1所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯，其特征是：所述阻燃涂层组分的具体重量百分比为：

发泡型涂层尾料：40％；

发泡剂：6％；

交联剂：20％；

可膨胀石墨：25％；

流平剂：3％；

增稠剂：2％；

水：4％。

10.一种制备上述权利要求1-9任一项所述的基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、称重：根据要求检验各种原料，按照配方比例称量各种原料后备用；

(2)、将发泡型涂层尾料、发泡剂、交联剂依次加入搅拌罐中，搅拌均匀；

(3)、在搅拌的条件下加入可膨胀石墨，流平剂，搅拌均匀；

(4)、在搅拌条件下，依次加入增稠剂、水，搅拌成均匀的阻燃涂料待用；

(5)、采用刮刀涂层法，将地毯面料层重量的25-37％的阻燃涂料涂刮在经针刺预定型后的地毯面料层背面，在130度下烘干3-5分钟即可。