CN110725070A - 一种防水防油无纺布及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水防油无纺布及其制作工艺，所述防水防油无纺布由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯65～75份、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物16～22份、PP‑g‑AA接枝共聚物8～13份、氨基改性聚硅氧烷乳液2～4份、聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物5～8份、聚丙烯酸含氟酯4～7份、填料9～15份。本发明的防水防油无纺布，防水防油效果好，且防水防油效果持久，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦也不容易失去防水防油性能，此外，还具有良好的弹性和柔软度，对皮肤无刺激性，穿着舒适度高。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体涉及一种防水防油无纺布及其制作工艺。
背景技术
无纺布生产用纤维主要是丙纶(PP)、涤纶(PET)。此外，还有锦纶(PA)、粘胶纤维、腈纶、乙纶(HDPE)、氯纶(PVC)。按应用要求，无纺布分为一次性应用型和耐用型两大类。
根据生产工艺分为：
1.水刺无纺布：水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力。
2.热合无纺布：热粘合无纺布是指在纤网中加入纤维状或粉状热熔粘合加固材料，纤网再经过加热熔融冷却加固成布。
3.浆粕气流成网无纺布：气流成网无纺布又可称作无尘纸、干法造纸无纺布。它是采用气流成网技术将木浆纤维板开松成单纤维状态，然后用气流方法使纤维凝集在成网帘上，纤网再加固成布。
4.湿法无纺布：湿法无纺布是将置于水介质中的纤维原料开松成单纤维，同时使不同纤维原料混合，制成纤维悬浮浆，悬浮浆输送到成网机构，纤维在湿态下成网再加固成布。
5.纺粘无纺布：纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后，长丝铺设成网，纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法，使纤网变成无纺布。
6.熔喷无纺布：熔喷无纺布的工艺过程：聚合物喂入--熔融挤出--纤维形成--纤维冷却--成网--加固成布。
7.针刺无纺布：针刺无纺布是干法无纺布的一种，针刺无纺布是利用刺针的穿刺作用，将蓬松的纤网加固成布。
8.缝编无纺布：缝编无纺布是干法无纺布的一种，缝编法是利用经编线圈结构对纤网、纱线层、非纺织材料(例如塑料薄片、塑料薄金属箔等)或它们的组合体进行加固，以制成无纺布。
9.亲水无纺布：主要用于医疗卫生材料的生产，以取得更好的手感和不刮伤皮肤。像卫生巾、卫生垫片就是利用亲水无纺布的亲水功能。
聚丙烯纤维可分为长纤维、短纤维、纺黏无纺布、熔喷无纺布等。聚丙烯长纤维可分为普通长纤维和细旦长纤维(单丝纤度≤2.2dtex)，可用于生产服装与装饰和部分产业用长丝制品。聚丙烯细旦长纤维光泽好、手感柔软、悬垂性良好、密度小，适用于针织行业，与棉、黏胶丝、真丝、氨纶等交织成棉盖丙、丝盖丙等产品时，是制作高档运动服、T恤等的理想材料。
但是，目前所使用的防水防油无纺布还存在以下问题：
1、现有的防水防油无纺布的制备方法，一般是先制造出不具功能性的无纺布，接着将无纺布浸入三防整理剂中进行浸渍，从而制得具有防水防油等性能的无纺布，但是方法虽然多种聚合物，但获得的防水防油无纺布的防水防油性能较差，且防水防油性能(功能)是暂时的，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦很容易失去防水防油性能；
2、防水防油无纺布的弹性较差，柔软度较低，对皮肤略微有刺激性，舒适度较差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种防水防油无纺布及其制作工艺，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种防水防油无纺布，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯65～75份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物16～22份(本发明通过引入适当比例的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物现在改善了聚丙烯复合纤维(弹性体)的柔韧性，从而改善最后制得的无纺布的改善力学性能)、PP-g-AA接枝共聚物8～13份(AA为丙烯酸，本发明通过引入适当比例的PP-g-AA接枝共聚物提高聚丙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的相容性，改善力学性能)、氨基改性聚硅氧烷乳液2～4份(本发明通过引入适当比例的氨基改性聚硅氧烷乳液，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，主要用于提高产品的柔韧性)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5～8份、聚丙烯酸含氟酯4～7份、填料9～15份。
优选的，所述防水防油无纺布由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物19.3份、PP-g-AA接枝共聚物10.5份、氨基改性聚硅氧烷乳液3.4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物6.7份、聚丙烯酸含氟酯5.2份、填料12份。
优选的，所述聚丙烯的熔点在160～170℃，熔融指数为12～16g/10min。
优选的，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为0.9～1.2％。
优选的，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为1.6～2.3％。
优选的，所述填料为纳米碳酸钙。
本发明还提供一种所述的防水防油无纺布的制作工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为2～5dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布；
优选的，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为222～230℃、236～242℃、250～255℃、260～265℃、268～272℃、272～275℃。
优选的，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为700～750m/min，工作辊的转速为50～60m/min、剥离辊的转速为65～75m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为5～9个；若干个所述水刺头的压力范围为30～40bar。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的防水防油无纺布通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，提升产品的质量稳定性，制得的防水防油无纺布，无需经过浸入三防整理剂中进行浸渍，具有良好的防水防油效果，且防水防油效果持久，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦也不容易失去防水防油性能，此外，还具有良好的弹性(主要是马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的添加)和柔软度(主要是氨基改性聚硅氧烷乳液的添加)，对皮肤无刺激性，穿着舒适度高。
本发明的防水防油无纺布中适当比例的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5～8份、聚丙烯酸含氟酯的添加，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的防水防油无纺布的防水防油效果好，在基体材料(聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚等)中分散均匀，结合强度高，防水防油效果持久，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦也不容易失去防水防油性能。
本发明的制作工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种防水防油无纺布，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯65～75份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物16～22份、PP-g-AA接枝共聚物8～13份、氨基改性聚硅氧烷乳液2～4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5～8份、聚丙烯酸含氟酯4～7份、填料9～15份。
优选的，所述防水防油无纺布由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物19.3份、PP-g-AA接枝共聚物10.5份、氨基改性聚硅氧烷乳液3.4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物6.7份、聚丙烯酸含氟酯5.2份、填料12份。
优选的，所述聚丙烯的熔点在160～170℃，熔融指数为12～16g/10min。
优选的，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为0.9～1.2％。
优选的，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为1.6～2.3％。
优选的，所述填料为纳米碳酸钙。
本发明还提供一种所述的防水防油无纺布的制作工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为2～5dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布；
优选的，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为222～230℃、236～242℃、250～255℃、260～265℃、268～272℃、272～275℃。
优选的，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为700～750m/min，工作辊的转速为50～60m/min、剥离辊的转速为65～75m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为5～9个；若干个所述水刺头的压力范围为30～40bar。
实施例2：
一种防水防油无纺布，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物16份、PP-g-AA接枝共聚物8份、氨基改性聚硅氧烷乳液2份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5份、聚丙烯酸含氟酯4份、填料9份。
在本实施例中，所述聚丙烯的熔点在160℃，熔融指数为12g/10min。
在本实施例中，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为0.9％。
在本实施例中，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为1.6％。
在本实施例中，所述填料为纳米碳酸钙。
在本实施例中，所述的防水防油无纺布的制作工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为2dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布；
在本实施例中，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为230℃、242℃、255℃、265℃、272℃、275℃。
在本实施例中，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为700m/min，工作辊的转速为50m/min、剥离辊的转速为65m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为5个；若干个所述水刺头的压力范围为30bar。
实施例3：
一种防水防油无纺布，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯75份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物22份、PP-g-AA接枝共聚物13份、氨基改性聚硅氧烷乳液4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物8份、聚丙烯酸含氟酯7份、填料15份。
在本实施例中，所述聚丙烯的熔点在170℃，熔融指数为16g/10min。
在本实施例中，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为1.2％。
在本实施例中，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为2.3％。
在本实施例中，所述填料为纳米碳酸钙。
在本实施例中，所述的防水防油无纺布的制作工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为5dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布；
在本实施例中，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为222℃、236℃、250℃、260℃、268℃、272℃。
在本实施例中，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为750m/min，工作辊的转速为60m/min、剥离辊的转速为75m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为9个；若干个所述水刺头的压力范围为40bar。
实施例4：
一种防水防油无纺布，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物19.3份、PP-g-AA接枝共聚物10.5份、氨基改性聚硅氧烷乳液3.4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物6.7份、聚丙烯酸含氟酯5.2份、填料12份。
在本实施例中，所述聚丙烯的熔点在165℃，熔融指数为14.5g/10min。
在本实施例中，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为1.1％。
在本实施例中，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为1.9％。
在本实施例中，所述填料为纳米碳酸钙。
在本实施例中，所述的防水防油无纺布的制作工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为3dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布；
在本实施例中，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为227℃、239℃、252℃、262℃、270℃、274℃。
在本实施例中，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为720m/min，工作辊的转速为55m/min、剥离辊的转速为70m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为7个；若干个所述水刺头的压力范围为35bar。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有聚丙烯酸含氟酯，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚丙烯酸含氟酯，得到所述防水防油无纺布后采用奥利氟宝SLA-NEW三防整理剂进行整理(常规工艺)，其他与实施例4相同。
对比例4：
从市场购买的普通防水防油无纺布。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例4得到的防水防油无纺布进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的防水防油无纺布具有以下优点：防水防油效果好，且防水防油效果持久，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦也不容易失去防水防油性能。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技+术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种防水防油无纺布，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯65～75份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物16～22份、PP-g-AA接枝共聚物8～13份、氨基改性聚硅氧烷乳液2～4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物5～8份、聚丙烯酸含氟酯4～7份、填料9～15份。
2.根据权利要求1所述的防水防油无纺布，其特征在于，所述防水防油无纺布由包括以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物19.3份、PP-g-AA接枝共聚物10.5份、氨基改性聚硅氧烷乳液3.4份、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物6.7份、聚丙烯酸含氟酯5.2份、填料12份。
3.根据权利要求1所述的防水防油无纺布，其特征在于，所述聚丙烯的熔点在160～170℃，熔融指数为12～16g/10min。
4.根据权利要求1所述的防水防油无纺布，其特征在于，所述马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的马来酸酐接枝率为0.9～1.2%。
5.根据权利要求1所述的防水防油无纺布，其特征在于，所述PP-g-AA接枝共聚物的丙烯酸接枝率为1.6～2.3%。
6.根据权利要求1所述的防水防油无纺布，其特征在于，所述填料为纳米碳酸钙。
7.一种如权利要求1至7任一项所述的防水防油无纺布的制作工艺，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取各原料：聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、PP-g-AA接枝共聚物、氨基改性聚硅氧烷乳液、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯酸含氟酯、填料；
B、将各原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、混合熔体进入复合纺丝机，经熔体分配后，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、拉伸、卷绕，得到聚丙烯复合纤维；所述聚丙烯复合纤维的细度为2～5dtex；
D、将聚丙烯复合纤维梳理成网，然后进行水刺加固，烘干，即得到所述防水防油无纺布。
8.根据权利要求7所述的防水防油无纺布的制作工艺，其特征在于，步骤B中，所述双螺杆挤出机的加热区段为6段，加热温度依次为222～230℃、236～242℃、250～255℃、260～265℃、268～272℃、272～275℃。
9.根据权利要求7所述的防水防油无纺布的制作工艺，其特征在于，步骤D中，将混合纤维梳理成网时，梳理机主锡林的转速为700～750m/min，工作辊的转速为50～60m/min、剥离辊的转速为65～75m/min；对混合纤维网进行水刺加固所采用的水刺头的数量为5～9个；若干个所述水刺头的压力范围为30～40bar。
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