CN111041838B - 一种湿纸巾及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿纸巾及其制备方法和应用，该方法的步骤如下：以全氟聚醚三乙氧基硅烷或全氟聚醚三甲氧基硅烷为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5％wt的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液；将干燥纸巾用全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液浸泡后，在80℃、氮气保护下烘0.5h；以带有特殊基团的头基的全氟聚醚链为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5％wt的全氟聚醚类化合物溶液；将预处理后的纸巾与全氟聚醚类化合物溶液以1:5的质量比封装在塑料袋中，即制备得到湿纸巾；溶剂均为全氟丁基乙基醚、全氟异丁基乙基醚、全氟己烷、全氟庚烷或全氟己烷中的一种或几种。该湿纸巾擦拭固体表面后在会形成纳米级的防污膜，起到防水、防油、防污等作用。

Description

一种湿纸巾及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纸张加工和表面处理技术领域，尤其涉及一种湿纸巾及其制备方法和应用。
背景技术
全氟聚醚类化合物具有极低的表面能，涂覆到固体表面上可以起到疏水疏油的作用，其中水的接触角可达115度以上，正十六烷的接触角也可以达到67度。例如全氟聚醚硅氧烷化合物可在玻璃表面形成一层纳米厚度的薄膜，起疏水疏油的作用，可以实现抗指纹的效果。这样的化合物被广泛应用在眼镜镜片，光学镜头和手机盖板玻璃表面。
目前主要的方式将原液全氟聚醚硅氧烷化合物分散在如钢丝绒、金属砂芯或惰性氧化物载体上，在真空蒸镀设备上采用电阻加热或电子枪加热方式让组分蒸发出来，在基材上形成防污膜。或者将原液全氟聚醚硅氧烷化合物配置成溶液，在专业的喷涂设备上进行喷涂，并经烘干形成薄膜。
这两种使用方法均需要特殊的工业设备，使用并不方便。
中国发明专利CN109629340A公开了一种不沾手厨房纸巾的制备方法及其产品，该厨房纸巾是片状结构，由上下两层组成：其中一层是具有吸水吸油功能的表面，另外一层是具有防水防油功能的表面。该纸巾为干纸巾，使用了全氟己酸、全氟己烷磺酸化合物，这两类化合物均为在2B类致癌物清单中。
全氟聚醚类化合物分子量大，安全性高，可以广泛应用在各类固体表面起到疏水疏油的功能，从而实现防水、防油、防锈蚀、防指纹和防污的作用。
本发明提出采用湿纸巾负载全氟聚醚类化合物的方案，可以非常方便地在各类材质固体表面进行镀膜。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种湿纸巾，用于固体表面擦拭后在固体表面形成纳米级的防污膜，起到防水、防油、防锈蚀、防指纹和防污的作用。
技术方案：一种湿纸巾的制备方法，该方法的步骤如下：
(1)全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液的制备：以全氟聚醚三乙氧基硅烷或全氟聚醚三甲氧基硅烷为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5％wt的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液，其中全氟聚醚三乙氧基硅烷、全氟聚醚三甲氧基硅烷均具有K型或Z型结构；
(2)纸巾的预处理：将干燥纸巾用步骤(1)制备的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液浸泡后，在80℃、氮气保护下烘0.5h，得到预处理后的纸巾；
(3)全氟聚醚类化合物溶液的制备：以带有特殊基团的头基的全氟聚醚链为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5％wt的全氟聚醚类化合物溶液，其中带有特殊基团的头基的全氟聚醚链为K型或Z型结构，头基为三烷氧基硅烷、丙烯酸、丙烯酸酯或环氧基团，全氟聚醚链为其中的一种或几种；
(4)湿纸巾的制备：将步骤(2)的预处理后的纸巾与步骤(3)制备的全氟聚醚类化合物溶液以1:5的质量比封装在塑料袋中，即制备得到湿纸巾；
所述步骤(2)和步骤(4)中的溶剂均为全氟丁基乙基醚、全氟异丁基乙基醚、全氟己烷、全氟庚烷或全氟己烷中的一种或几种。
上述所述的步骤(3)中的三烷氧基硅烷头基指的是三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。
一种湿纸巾，该湿纸巾是根据上述所述的一种湿纸巾的制备方法制备得到的。
一种湿纸巾在制备防污膜中的应用，步骤如下：用该湿纸巾擦拭固体材质的物体，再将物体用电吹风吹干或者在温度低于80℃的烘箱中烘干，在物体表面即形成一层防污膜。
上述所述的固体材质为玻璃、陶瓷、金属或塑料。
上述所述的金属材质为不锈钢、镀锌板或黄铜。
上述所述的塑料材质为聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
擦拭玻璃或陶瓷表面时，可采用具有三烷氧基硅烷头基的K型或Z型结构的全氟聚醚类化合物溶液。
擦拭金属表面时，可采用具有环氧基头基的K型或Z型结构的全氟聚醚类化合物溶液。
擦拭塑料表面时，可采用具有环氧基头基、丙烯酸头基或丙烯酸酯头基的K型或Z型结构的全氟聚醚类化合物的一种或几种混合的溶液。
上述所述的湿纸巾与溶液密封在容易撕开的塑料袋内，以防止溶剂挥发，而当在需要使用的时候又可以容易地将塑料袋撕开后取用。
有益效果：本发明提供的一种湿纸巾及其制备方法和应用，具有以下有益效果：将市面上现有的干纸巾经过预处理等步骤后浸入全氟聚醚类化合物溶液后与溶液一起封装在塑料袋内，当需要使用时，撕开塑料袋即可使用；该湿纸巾浸渍有全氟聚醚类化合物溶液，可在玻璃、陶瓷、金属和塑料材质表面擦拭后形成疏水疏油的纳米涂层，起到防水、防油、防指纹、防污、防锈蚀等作用。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行详细说明，但应了解本发明不仅仅限定于所述实施例。
实施例1
一种湿纸巾的制备方法，该方法的步骤如下：
(1)全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液的制备：以Z型结构的全氟聚醚三甲氧基硅烷为溶质、3M公司HFE7200为溶剂配置成浓度为0.2％wt的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液；
(2)纸巾的预处理：将市售的干燥纸巾用步骤(1)制备的全氟聚醚三甲氧基硅烷溶液浸泡后，在80℃、氮气保护下烘0.5h，得到预处理后的纸巾；
(3)全氟聚醚类化合物溶液的制备：以Z型结构的带有三甲氧基硅烷头基的全氟聚醚链为溶质、3M公司HFE7200为溶剂配置成浓度为0.2％wt的全氟聚醚类化合物溶液；
(4)湿纸巾的制备：将步骤(2)的预处理后的纸巾与步骤(3)制备的全氟聚醚类化合物溶液以1:5的质量比封装在塑料袋中，即制备得到湿纸巾。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于步骤(3)中的溶质不同，该溶质为K型结构的带有三甲氧基硅烷头基的全氟聚醚链。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于步骤(3)中全氟聚醚类化合物溶液的浓度为0.4％wt。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于步骤(3)中的溶质不同，该溶质为Z型结构的带有丙烯酸甲酯头基的全氟聚醚链。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于步骤(3)中的溶质不同，该溶质为Z型结构的带有丙烯酸头基的全氟聚醚链。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于步骤(3)中的溶质不同，该溶质为Z型结构的带有环氧基团头基的全氟聚醚链。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于步骤(1)中的溶质为K型结构的全氟聚醚三甲氧基硅烷；步骤(3)中的溶剂为全氟己烷。
将上述实施例1～7中的各湿纸巾在不同材质固体表面擦拭并烘干处理后，测试水和正十六烷接触角，结果如下表1：
表1
编号 固体材质 烘干方式 水接触角/度 正十六烷接触角/度
实施例1 玻璃 电吹风 113 65
实施例1 玻璃 80度烘干 114 66
实施例1 瓷砖 电吹风 113 65
实施例2 玻璃 电吹风 113 65
实施例3 玻璃 电吹风 114 66
实施例3 瓷砖 电吹风 114 66
实施例4 亚克力 电吹风 112 63
实施例4 聚苯乙烯 电吹风 112 63
实施例4 聚氯乙烯 电吹风 112 63
实施例4 聚乙烯 电吹风 111 63
实施例4 聚碳酸二甲酯 电吹风 111 63
实施例5 亚克力 电吹风 112 63
实施例5 聚乙烯 电吹风 113 64
实施例6 亚克力 电吹风 112 64
实施例6 不锈钢 电吹风 113 64
实施例6 镀锌板 电吹风 112 63
实施例6 黄铜 电吹风 113 64
实施例7 玻璃 电吹风 113 65
从表1可以看出，不同基材经过湿纸巾擦拭烘干后，其表面水的接触角均大于100°，正十六烷接触角大于60°，显示出良好的疏水疏油特性，说明在其表面已经形成了具有防污等功效的纳米膜。
尽管已结合优选实施例来描述本发明，但应了解，本发明不应受限于这些例示性实施例，而可由本领域技术人员在不背离本发明之实质和范围的情况下进行各种修改。

Claims (7)

1.一种湿纸巾的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：
全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液的制备：以全氟聚醚三乙氧基硅烷或全氟聚醚三甲氧基硅烷为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5%wt的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液，其中全氟聚醚三乙氧基硅烷、全氟聚醚三甲氧基硅烷均具有K型或Z型结构；
纸巾的预处理：将干燥纸巾用步骤（1）制备的全氟聚醚三烷氧基硅烷溶液浸泡后，在80℃、氮气保护下烘0.5h，得到预处理后的纸巾；
全氟聚醚类化合物溶液的制备：以带有特殊基团的头基的全氟聚醚链为溶质与溶剂配置成浓度为0.1～0.5%wt的全氟聚醚类化合物溶液，其中带有特殊基团的头基的全氟聚醚链为K型或Z型结构，头基为三烷氧基硅烷、丙烯酸、丙烯酸酯或环氧基团，全氟聚醚链为其中的一种或几种；
湿纸巾的制备：将步骤（2）的预处理后的纸巾与步骤（3）制备的全氟聚醚类化合物溶液以1:5的质量比封装在塑料袋中，即制备得到湿纸巾；
所述步骤（2）和步骤（4）中的溶剂均为全氟丁基乙基醚、全氟异丁基乙基醚、全氟己烷、全氟庚烷或全氟己烷中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种湿纸巾的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的三烷氧基硅烷头基指的是三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。
3.一种湿纸巾，其特征在于：该湿纸巾是根据权利要求1~2中任一项所述的一种湿纸巾的制备方法制备得到的。
4.一种湿纸巾在制备防污膜中的应用，其特征在于步骤如下：用该湿纸巾擦拭固体材质的物体，再将物体用电吹风吹干或者在温度低于80℃的烘箱中烘干，在物体表面即形成一层防污膜，所述湿纸巾为采用权利要求1或2所述制备方法制备的湿纸巾。
5.根据权利要求4所述的一种湿纸巾在制备防污膜中的应用，其特征在于：所述固体材质为玻璃、陶瓷、金属或塑料。
6.根据权利要求5所述的一种湿纸巾在制备防污膜中的应用，其特征在于：所述金属材质为不锈钢、镀锌板或黄铜。
7.根据权利要求5所述的一种湿纸巾在制备防污膜中的应用，其特征在于：所述塑料材质为聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
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