CN110819003A - 一种代替浮石的洗水材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种代替浮石的洗水材料，以重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂80‑90份、氧化铝粉1‑6份、硅酸钠1‑4份、绢云母粉1‑4份、纳米碳酸钙1‑4份、纳米金刚石0.2‑0.5份、抗氧化剂0.5‑1份、色粉0.5‑1份。与天然浮石相比，本发明产品平均使用寿命达到一年甚至更长，单独使用可以实施重洗工艺，无需添加化工原料或酵素等帮助完成。本发明采用无毒无污染的材料制成，在使用过程中不吸附从服装中退色的染料、纤维屑及洗水配方中的化学原料，无固体废物产生。用过后的产品可以回收，重新加工后再重复使用。同时加工工艺简单，无需高温热处理，能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及服装加工技术领域，具体涉及一种代替浮石的洗水材料。
背景技术
目前牛仔服装洗水厂用的天然火山浮石，又称火山岩或火山石，是火山喷发过程中岩浆在急骤冷却后，由于压力的急剧减小，内部气体迅速逸出膨胀而形成的一种有密集气孔的玻璃质熔岩。其气孔体积占岩石体积的50％以上。因孔隙多、质量轻、能浮于水面而被称为浮石。它的特点是强度高、保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀，且无污染、无放射性等。火山浮石是天然蜂窝多孔，内外平均孔隙率在40％左右，在牛仔服装洗水过程中火山浮石大量吸附从服装中退色的染料、纤维屑及洗水配方中的化学原料后，变成了污染源(物)，火山浮石虽然坚硬，但带脆性，在牛仔服装洗水过程中因为不断的受到机械摔打和服装的挤压，很容易碎裂变成碎片或碎粒，失去使用价值，最终变成污染源：固体废物(如泥沙)。
通常的洗水厂每台机器每次加入60kg，洗水时间为2小时。在完成一个洗水程序后，火山浮石损耗约为40kg，即每小时损耗20kg，下次使用时需添加40kg才能进行新的工序。一般洗水厂每天连续工作时间为12小时，即每台机器每天损耗火山浮石为240kg，每台机器每个月(按25天计算)损耗火山浮石为6000kg，每台机器每年(按10个月算)损耗火山浮石为60000kg。假若一个有20台机器的洗水厂，每年(按10个月算)损耗火山浮石为1200000kg(1200吨)，将成为带有污染源(物)泥沙(固体废物)。每个洗水厂里都有堆积如山的这种固体废物。因火山浮石平均密度小，约为0.6g/cm3，要实施重洗工艺比较困难，需要添加化工原料或酵素等帮助完成。
现有技术中也有采用人工陶瓷浮石制品代替天然浮石。相比于天然浮石，人工陶瓷浮石具有质轻、耐磨性好、用量少、污染小等优点。但其制备往往需要通过1000℃以上的高温烧结，能耗高。
发明内容
为了解决洗水用的天然火山浮石易损耗，造成环境污染，以及人工陶瓷浮石能耗高的问题。本发明提供一种洗水材料，以重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂80-90份、氧化铝粉1-6份、硅酸钠1-4份、绢云母粉1-4份、纳米碳酸钙1-4份、纳米金刚石0.2-0.5份、抗氧化剂0.5-1份、色粉0.5-1份。
优选的，以重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂80-90份、氧化铝粉2-6份、硅酸钠2-4份、绢云母粉2-4份、纳米碳酸钙2-4份、纳米金刚石0.3-0.5份、抗氧化剂0.5-0.8份、色粉0.5-0.8份。
优选的，所述洗水材料的密度为1.0-1.3g/cm3。
优选的，所述洗水材料的洛氏硬度为101-104。
优选的，抗氧化剂选自抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂DNP中的至少一种。
优选的，色粉为无机色粉。
优选的，纳米碳酸钙的平均粒径为60-80nm，纳米金刚石的平均粒径为20-30nm。
同时本发明还提供上述代替浮石的洗水材料的制备方法，将各组分经混合，在注塑机中注塑成型，冷却脱模而成。
优选的，将各组分在高速混料机中混料4-6分钟，混料均匀后，在注塑机中注塑成型，其中加热温度180-240℃，加压压力160-172MPa，成型时间50-80s，然后冷却脱模即可。
氧化铝的加入，可大幅度提高上述洗水材料的硬度，坚韧度比天然浮石好，从而达到耐用的目的。纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚性和韧性，改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性，具有填充及增强、增韧的作用。如果不加纳米碳酸钙，加工成型成品内容易产生气孔，导致成品内产生空隙，降低了成产品的密度，影响产品使用效果。纳米金刚石兼具金刚石和纳米材料的优点，申请人发现不同粒度的纳米金刚石与纳米碳酸钙复配使用，不仅能够增强增韧，而且填充效果更好，在较少用量下即可获得满意的性能。
洗水材料密度小于1.0g/cm3即比水轻，产品达不到预期的使用效果。而大于1.3g/cm3时，太大的密度容易导致服装面料在洗水加工过程中磨损。经多次反复试验，通过控制各组分的用量，从而使得所制得的、密度范围在1.0-1.3g/cm3之间、洛氏硬度为102-104的洗水材料产品使用效果最佳。与天然浮石相比，本发明产品平均使用寿命达到一年甚至更长，单独使用可以实施重洗工艺，无需添加化工原料或酵素等帮助完成。本发明采用无毒无污染的材料制成，在使用过程中不吸附从服装中退色的染料、纤维屑及洗水配方中的化学原料，无固体废物产生。用过后的产品可以回收，重新加工后再重复使用。同时加工工艺简单，无需高温热处理，能耗低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
实施例1
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂90份、氧化铝粉2份、硅酸钠2份、绢云母粉2份、平均粒径80nm的纳米碳酸钙2份、平均粒径20nm的纳米金刚石0.3份、抗氧剂1010 0.5份、无机色粉0.5份。
在高速混料机中混料3分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度195℃，加压压力160MPa，成型时间50s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为1.06g/cm3，洛氏硬度101.2。
实施例2
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂84份、氧化铝粉4份、硅酸钠3份、绢云母粉3份、平均粒径70nm的纳米碳酸钙3份、平均粒径30nm的纳米金刚石0.4份、抗氧剂1076 0.6份、无机色粉0.7份。
在高速混料机中混料4分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度210℃，加压压力164MPa，成型时间62s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为1.17g/cm3，洛氏硬度102.4。
实施例3
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂80份、氧化铝粉6份、硅酸钠4份、绢云母粉4份、平均粒径60nm的纳米碳酸钙4份、平均粒径30nm的纳米金刚石0.5份、抗氧剂DNP 0.8份、无机色粉0.6份。
在高速混料机中混料5分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度225℃，加压压力172MPa，成型时间79s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为1.25g/cm3，洛氏硬度103.7。
对比例1
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂92份、氧化铝粉0.7份、硅酸钠0.6份、绢云母粉0.8份、平均粒径80nm的纳米碳酸钙0.8份、平均粒径20nm的纳米金刚石0.1份、抗氧剂1010 0.5份、无机色粉0.5份。
在高速混料机中混料3分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度195℃，加压压力160MPa，成型时间50s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为0.78g/cm3，洛氏硬度93.9。
对比例2
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂76份、氧化铝粉7份、硅酸钠5份、绢云母粉5份、平均粒径80nm的纳米碳酸钙6份、平均粒径20nm的纳米金刚石1份、抗氧剂1010 0.5份、无机色粉0.5份。
在高速混料机中混料3分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度195℃，加压压力160MPa，成型时间50s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为1.32g/cm3，洛氏硬度105.1。
对比例3
一种洗水材料，以重量份计由以下组分组成：聚丙烯树脂90份、氧化铝粉2份、硅酸钠2份、绢云母粉2份、平均粒径80nm的纳米碳酸钙2.3份、抗氧剂1010 0.5份、无机色粉0.5份。
在高速混料机中混料3分钟，混料均匀后，在注塑机(型号伊之密UN200SM)中注塑成型，其中加热温度195℃，加压压力160MPa，成型时间50s，然后冷却脱模即可。经检测，其密度为1.02g/cm3，洛氏硬度100.5。
实施例4
分别对天然浮石、实施例2所制备的洗水材料进行损耗测试，结果如表1所示。
表1天然浮石与型材的损耗对比
| 天然浮石 | 型材 | 备注 | |
| 初次投入量kg | 60 | 60 | |
| 3小时后剩余kg | 32 | 60 | |
| 损耗量kg | 28 | 0.0 | 第二次以后补加量 |
| 损耗率％ | 46.7 | 0.0 | |
| 每小时损耗kg | 9.33 | 0.0 | |
| 每天损耗(按12小时计)kg | 112 | 0.0 | |
| 每月损耗(按25天计)kg | 2800 | 0.0 | |
| 半年损耗(按5个月计)kg | 14000 | 0.8 | |
| 年损耗(按10个月计)kg | 28000 | 1.6 | |
| 平均使用寿命周期 | 6小时 | 大于1年 |
可见，组分的不同用量会导致洗水材料的密度等性能变化，同时相比较纳米碳酸钙和纳米金刚石复配的技术方案，仅采用纳米碳酸钙而不添加纳米金刚石时，所制得的洗水材料密度和耐磨性能都会降低。而通过控制各组分的用量，从而使得所制得的、密度范围在1.0-1.3g/cm3之间的洗水材料产品使用效果最佳。与天然浮石相比，本发明的洗水材料耐磨性好，损耗少，使用寿命更长，节能环保。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种代替浮石的洗水材料，其特征在于，以重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂80-90份、氧化铝粉1-6份、硅酸钠1-4份、绢云母粉1-4份、纳米碳酸钙1-4份、纳米金刚石0.2-0.5份、抗氧化剂0.5-1份、色粉0.5-1份。
2.如权利要求1所述的洗水材料，其特征在于，以重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂80-90份、氧化铝粉2-6份、硅酸钠2-4份、绢云母粉2-4份、纳米碳酸钙2-4份、纳米金刚石0.3-0.5份、抗氧化剂0.5-0.8份、色粉0.5-0.8份。
3.如权利要求1-2之一所述的洗水材料，其特征在于，抗氧化剂选自抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂DNP中的至少一种；色粉为无机色粉；纳米碳酸钙的平均粒径为60-80nm，纳米金刚石的平均粒径为20-30nm。
4.如权利要求1-3之一所述的洗水材料，其特征在于，所述牛仔服装洗水材料的密度为1.0-1.3g/cm3，洛氏硬度为101-104。
5.如权利要求1-4之一所述的洗水材料的制备方法，其特征在于，将各组分经混合，在注塑机中注塑成型，冷却脱模而成。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将各组分在高速混料机中混料4-6分钟，混料均匀后，在注塑机中注塑成型，其中加热温度180-240℃，加压压力160-172MPa，成型时间50-80s，然后冷却脱模即可。
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| CN1579982A (zh) * | 2004-05-19 | 2005-02-16 | 郭勇 | 一种人造浮石及其制造方法 |
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2019
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