CN110577740A - 一种高弹性透气棉及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高弹性透气棉及其生产工艺，由以下质量百分比的材料制成：97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂，与现有普通发泡棉相比，本发明高弹性透气棉由合理成分比例的氨酯颗粒、水、硅油整泡剂、催化剂、抗菌剂经过发泡工艺制成，具有良好的透气性、回弹性、抗撕裂性、延伸率、柔软性等物理性能，能快速散发热量，不会滋生细菌，有效预防脚臭，受力能有效回弹保护身体，使用寿命长不易撕裂破坏，实用性强，满足鞋垫、运动护具垫等用品需求。

Description

一种高弹性透气棉及其生产工艺

技术领域

本发明涉及发泡棉领域，具体涉及一种开孔高弹性透气棉及其生产工艺。

背景技术

发泡棉，指的是经过发泡含有气孔的材料，如聚苯发泡板、聚氯乙烯发泡保温板、聚氨酯发泡棉等，用在土木建筑、制冷业、交通运输业、工程业、水上救生设备、各种仪表包装、日用杂品等行业，其中聚氨酯发泡棉因其良好的透气性、回弹性、抗撕裂、耐磨等特性而被广泛用于鞋垫、运动护具垫等贴身用品中，聚氨酯发泡棉是以聚氨酯为基材利用发泡工艺制成的多孔结构材料，有开孔、闭孔和微孔之分，开孔指的是发泡材料内部泡孔与泡孔之间相互联通，与外表皮也连通，为非独立泡孔结构；闭孔指的是发泡材料内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开，不互相联通，为独立泡孔结构，微孔指的是发泡材料内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开且泡孔尺寸小于100μm，不同泡孔的聚氨酯发泡棉的特性各有差异，但是对于鞋垫、运动护具垫等产品而言，现有聚氨酯发泡棉的透气性、回弹性、抗撕裂性等还不够好，不能满足消费者日益增长的使用需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高弹性透气棉及其生产工艺，具有更好的回弹性、透气性、抗撕裂性等物理性能，具体技术方案如下：

一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂。

作为本发明的一种优选方案，所述聚氨酯颗粒由以下质量百分比的材料制成：42％MDI，29％PPG，29％POP。

作为本发明的一种优选方案，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：98％聚氨酯颗粒，0.5％水，0.5％硅油整泡剂，0.5％催化剂，0.5％抗菌剂。

作为本发明的一种优选方案，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：97.8％聚氨酯颗粒，0.45％水，0.5％硅油整泡剂，0.65％催化剂，0.6％抗菌剂。

作为本发明的一种优选方案，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：98.2％聚氨酯颗粒，0.4％水，0.5％硅油整泡剂，0.45％催化剂，0.45％抗菌剂。

一种高弹性透气棉生产工艺，按照以下步骤进行：

a.制备聚氨酯颗粒，将42％MDI，29％PPG，29％POP加入到螺杆挤出机中，螺杆挤出机生产出聚氨酯颗粒；

b.混料，将上述制成的聚氨酯颗粒放入发泡机中，发泡机将97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂高速混合搅拌；

c.灌注发泡，将搅拌好的材料注入到成型模具内发泡，发泡成型后冷却模具取出半成品透气棉；

d.回压破孔，将半成品透气棉放在压力机上，压力机压缩透气棉使内部泡孔之间的壁膜破开。

作为本发明的一种优选方案，一种高弹性透气棉生产工艺的a、b、c 、d步骤是在环境温度22℃～28℃下操作。

本发明的有益效果：与现有普通发泡棉相比，本发明高弹性透气棉由合理成分比例的氨酯颗粒、水、硅油整泡剂、催化剂、抗菌剂经过发泡工艺制成，具有良好的透气性、回弹性、抗撕裂性、延伸率、柔软性等物理性能，满足鞋垫、运动护具垫等用品需求。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂，聚氨酯颗粒份量最多，作为发泡基材；水在聚氨酯发泡中，与异氰酸酯发应,有二氧化碳气体产生,起到发泡剂的作用；硅油整泡剂是作为表面活性剂用于聚氨酯泡沫的稳定剂,调整聚氨酯泡沫的气泡降；催化剂有叔胺、季胺，胺盐类和金属羧酸盐（如Sn²⁺，Sn⁴⁺，或K⁺）等，催化剂促进多元醇和异氰酸酯之间的反应；抗菌剂能够增加耐紧缩持久变形功能，损坏菌体布局，使菌体内的物质代谢失去平衡，发泡棉作为鞋垫时不会产生难闻的气味。

具体的，聚氨酯颗粒由42％MDI，29％PPG，29％POP制成，MDI，全称Diphenyl-methane-diisocyanate，中文名为二苯基甲烷二异氰酸酯，分子式为C15H10N2O2；PPG，全称Poly propylene glycol，中文名为聚丙二醇，作为扩链剂有助于链增长；可以调节、加快后期发泡反应速度；POP，全称Polyether Polyol，中文名为乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇，POP乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇具有自催化作用，与多异氰酸酯的反应活性较高，可减少催化剂的使用，使发泡后期固化较快，生成泡棉的柔软度高、导热系数小、伸长率提高。

实施例1，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：98％聚氨酯颗粒，0.5％水，0.5％硅油整泡剂，0.5％催化剂，0.5％抗菌剂。实施例2，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：97.8％聚氨酯颗粒，0.45％水，0.5％硅油整泡剂，0.65％催化剂，0.6％抗菌剂。实施例3，一种高弹性透气棉，由以下质量百分比的材料制成：98.2％聚氨酯颗粒，0.4％水，0.5％硅油整泡剂，0.45％催化剂，0.45％抗菌剂。

以下是本发明高弹性透气棉与现有同类型灌注发泡泡棉产品的性能对比表：

测试性能

密度（kg/m<sup>3</sup>）

硬度

拉力(kg/cm<sup>3</sup>)

延伸率(%)

撕裂强度(%)

压缩比(%)

回弹性(%)

透气性(mm/s)

测试标准方法

ASTMD-2240

701-N

ASTMD-412

ASTMD-412

ASTMD-412

ASTMD-395

ASTMD-3574-81

HD-W810

本发明

170～190

15～20

≥2.5

≥90

≥1.5

≤5

≥30

≥70

现有产品

170～190

15～20

≥2.5

≥90

≥1.5

≤5

≥20

≥40

表中，ASTMD-2240、ASTMD-412 、ASTMD-395 、ASTMD-3574-81为美国材料标准检验方法，701-N为发泡胶硬度计，HD-W810为透气性测试仪。

一种高弹性透气棉生产工艺，按照以下步骤进行：

a.制备聚氨酯颗粒，将42％MDI，29％PPG，29％POP加入到螺杆挤出机中，螺杆挤出机生产出聚氨酯颗粒；

b.混料，将上述制成的聚氨酯颗粒放入发泡机中，发泡机将97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂高速混合搅拌；

c.灌注发泡，将搅拌好的材料注入到成型模具内发泡，发泡成型后冷却模具取出半成品透气棉；

d.回压破孔，将半成品透气棉放在压力机上，压力机压缩透气棉使内部泡孔之间的壁膜破开形成开孔结构增强物理性能。

具体的，上述一种高弹性透气棉生产工艺的a、b、c、d步骤是在环境温度22℃～28℃下操作，恒温操作保证正常发泡。

综上所述，按照本发明生产工艺制出的高弹性透气棉，具有良好的透气性、回弹性、延伸率、抗撕裂强度，用在鞋垫、运动护具上时能快速散发热量，不会滋生细菌，有效预防脚臭，受力能有效回弹保护身体，使用寿命长不易撕裂破坏，实用性强。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高弹性透气棉，其特征在于，由以下质量百分比的材料制成：97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂。

2.根据权利要求1所述的一种高弹性透气棉，其特征在于，所述聚氨酯颗粒由以下质量百分比的材料制成：42％MDI，29％PPG，29％POP。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性透气棉，其特征在于，由以下质量百分比的材料制成：98％聚氨酯颗粒，0.5％水，0.5％硅油整泡剂，0.5％催化剂，0.5％抗菌剂。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性透气棉，其特征在于，由以下质量百分比的材料制成：97.8％聚氨酯颗粒，0.45％水，0.5％硅油整泡剂，0.65％催化剂，0.6％抗菌剂。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性透气棉，其特征在于，由以下质量百分比的材料制成：98.2％聚氨酯颗粒，0.4％水，0.5％硅油整泡剂，0.45％催化剂，0.45％抗菌剂。

6.一种高弹性透气棉生产工艺，其特征在于，按照以下步骤进行：

a.制备聚氨酯颗粒，将42％MDI，29％PPG，29％POP加入到螺杆挤出机中，螺杆挤出机生产出聚氨酯颗粒；

b.混料，将上述制成的聚氨酯颗粒放入发泡机中，发泡机将97.7％～98.3％聚氨酯颗粒，0.4％～0.6％水，0.4％～0.6％硅油整泡剂，0.4％～0.6％催化剂，0.4％～0.6％抗菌剂高速混合搅拌；

c.灌注发泡，将搅拌好的材料注入到成型模具内发泡，发泡成型后冷却模具取出半成品透气棉；

d.回压破孔，将半成品透气棉放在压力机上，压力机压缩透气棉使内部泡孔之间的壁膜破开。

7.根据权利要求6所述的一种高弹性透气棉生产工艺，其特征在于，a、b、c 、d步骤是在环境温度22℃～28℃下操作。