CN111976241B - 一种环保空间布材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保空间布材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，该制备方法先对PE空间布的上、下表面分别进行等离子处理，再将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的上、下表面上，再与TPU薄膜进行贴合。该制备方法，通过对PE空间布进行进行等离子处理，控制适宜的上糊量，使得TPU薄膜与PE空间布牢固的贴合在一起，所得环保空间布材料的剥离强度可达到150N/5cm以上，该制备方法克服了薄膜难与PE空间布贴合，且贴合后剥离强度不达标的问题，且不使用挥发有机溶剂，对布面的破坏小，且工艺环保，不会对作业人员的身体产生负面影响，且工艺简单，易于推广及工业化生产。

Description

一种环保空间布材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种环保空间布材料及其制备方法。
背景技术
空间布是一种新型的具有立体结构的材料。空间布是通过两层夹网布面及中间拉丝的上下串并走法连接而成一体结构。根据不同的需求，中间拉丝的走法不同，进而可形成不同形状的布面效果。空间布使用时可以提供一个非常稳定的立体空间结构，且具有尺寸稳定、表面平整、回弹性能好、比强度高等优点。用于制备浮板、冲浪板、皮划艇等产品的空间布，还需要提供良好的气密性，对于这类空间布需要在其表面涂覆涂层(覆膜)，达到良好的气密效果。但是由于空间布特殊的拉丝结构，普通材料(如网格布、各类单层基布)的覆膜方法无法直接应用于空间布。通过研究开发，目前的空间布与TPU薄膜复合方法主要是通过溶剂型粘结剂实现的，如申请号为201810802272.1的中国发明专利，公开了一种TPU耐磨型空间布的制备工艺，通过配制TPU薄膜专用的粘合剂，利用专用的粘合剂将TPU薄膜紧密贴合于基布表面，使粘合剂与TPU薄膜更稳固地粘合，使制得的空间布坚固耐用，长时间使用也不会造成TPU薄膜的脱落，粘合剂由聚酯型PU胶、架桥剂、丁酮和甲苯制备而成。但是现有这种覆膜方法存在两个问题：第一，现有的空间布其两层夹网布面均采用聚酯PET纤维制成，对于新研发的超高分子量聚乙烯纤维制成的空间布，存在TPU薄膜很难与空间布贴合，且贴合后剥离强度不达标的问题；第二，粘结剂需要使用挥发有机溶剂，如丁酮、甲苯，这类溶剂在加工过程中易挥发，对皮肤、呼吸道粘膜、眼结膜等具有强烈的刺激作用，危害作业人员的健康，使得生产者需要投入大量成本和时间进行通风排毒设施的建造，对作业人员进行相关知识的普及和规范。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何通过环保的方式将TPU薄膜复合在高分子量聚乙烯纤维制成环保空间布的表面。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种环保空间布材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000-10000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为50-70gsm。
本发明的有益效果在于：本发明提供的环保空间布材料的制备方法，利用PUR热熔胶将TPU薄膜与PE空间布贴合，通过对PE空间布进行进行等离子处理，控制适宜的上糊量，使得TPU薄膜与PE空间布牢固的贴合在一起，所得环保空间布材料的剥离强度可达到150N/5cm以上，该制备方法克服了薄膜难与PE空间布贴合，且贴合后剥离强度不达标的问题，且不使用挥发有机溶剂，对布面的破坏小，且工艺环保，不会对作业人员的身体产生负面影响，且工艺简单，易于推广及工业化生产。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：对PE空间布的上、下表面进行等离子处理后再涂覆融化后的PUR热熔胶。
本发明提供一种环保空间布材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000-10000cps，单侧融化后的PUR热熔胶的上糊量为50-70gsm。
所述PE空间布包括上层基布、下层基布和设置于上层基布和下层基布拉丝结构。
PE空间布的上表面即为上层基布上的上底面，PE空间布的下表面即为下层基布的下底面。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的环保空间布材料的制备方法，利用PUR热熔胶将TPU薄膜与PE空间布贴合，通过对PE空间布进行进行等离子处理，控制适宜的上糊量，使得TPU薄膜与PE空间布牢固的贴合在一起，所得环保空间布材料的剥离强度可达到150N/5cm以上，该制备方法克服了薄膜难与PE空间布贴合，且贴合后剥离强度不达标的问题，且不使用挥发有机溶剂，对布面的破坏小，且工艺环保，不会对作业人员的身体产生负面影响，且工艺简单，无需在上胶后在使用烘箱进行烘干，易于推广及工业化生产。
进一步的，所述步骤1中预处理后的PE空间布的上表面和下表面的达因值为50-60dyn/cm。
由上述描述可知，通过对PE空间布进行等离子处理可显著改善PE空间布与TPU薄膜贴合的效果。
进一步的，所述步骤2和所述步骤3中的贴合的压力30-35kg/cm2。
进一步的，所述步骤2和所述步骤3中融化后的PUR热熔胶通过绢目辊涂于预处理后的PE空间布的上、下表面上。
由上述描述可知，利用绢目辊涂覆PUR热熔胶利于控制上糊量。通常为了获得更好的贴合效果和气密性，会增加粘结剂的上糊量，但是本申请通过对空间布的预处理，上糊量为50-70gsm即可达到所需贴合效果，且过大的上糊量不仅不会显著增加上糊效果还会影响成品的平整性。
进一步的，上述的环保空间布材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000-10000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为50-70gsm；
所述涂覆装置包括胶槽、绢目辊和刮刀，所述绢目辊设置于胶槽的上方，所述刮刀设置于绢目辊的一侧，所述刮刀用于控制绢目辊上的胶量。
由上述描述可知，涂覆装置的设置可精准的控制上糊量，绢目辊在滚动过程中胶槽内的糊剂粘带在其表面，在通过刮刀处时，刮刀将多余的糊剂刮除，绢目辊再与PE空间布接触上糊，避免了过多粘结剂的涂覆。
实施例1：
一种环保空间布材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布，处理后的PE空间布的上表面和下表面的达因值为50dyn/cm；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面于贴合，贴合的压力32kg/cm2，然后冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，贴合的压力32kg/cm2，然后冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为50gsm。
实施例2：
一种环保空间布材料，由以下环保空间布材料的制备方法制备得到，该制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布，处理后的PE空间布的上表面和下表面的达因值为60dyn/cm；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面于贴合，贴合的压力30kg/cm2，然后冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，贴合的压力30kg/cm2，然后冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为10000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为70gsm。
实施例3：
一种环保空间布材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布，处理后的PE空间布的上表面和下表面的达因值为56dyn/cm；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，贴合的压力35kg/cm2，然后冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，贴合的压力35kg/cm2，然后冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为9000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为60gsm；
所述涂覆装置包括胶槽、绢目辊和刮刀，所述绢目辊设置于胶槽的上方，所述刮刀设置于绢目辊的一侧。
对比例1：
对比例1与实施例1的区别仅在于不包括步骤1，即PE空间布的上、下表面不进行等离子处理。
对比例2：
对比例2与实施例1的区别仅在于融化后的PUR热熔胶的上糊量为150gsm。
对比例3：
对比例3与实施例1的区别仅在于，用溶剂型PU糊剂代替PUR热熔胶。
对实施例1-3和对比例1-3所得空间布材料进行性能测试，实施例1-3所得环保空间布材料的剥离强度分别为157N/5cm、181N/5cm和175N/5cm；对比例1所得环保空间布材料的剥离强度为63N/5cm；对比例2所得环保空间布材料难以剥开，膜出现断裂，但所得成品表面起皱严重；对比例3的方法无法完成生产得到成品。
综上所述，本发明提供的环保空间布材料的制备方法，利用PUR热熔胶将TPU薄膜与PE空间布贴合，通过对PE空间布进行进行等离子处理，控制适宜的上糊量，使得TPU薄膜与PE空间布牢固的贴合在一起，所得环保空间布材料的剥离强度可达到150N/5cm以上，该制备方法克服了薄膜难与PE空间布贴合，且贴合后剥离强度不达标的问题，且不使用挥发有机溶剂，对布面的破坏小，且工艺环保，不会对作业人员的身体产生负面影响，且工艺简单，易于推广及工业化生产。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种环保空间布材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布，预处理后的PE空间布的上表面和下表面的达因值为50-60dyn/cm；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶通过绢目辊涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶通过绢目辊涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述PE空间布由高分子量聚乙烯纤维制备得到；所述PE空间布包括上层基布、下层基布和设置于上层基布和下层基布拉丝结构；
所述步骤2和所述步骤3中的贴合的压力30-35kg/cm2；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000-10000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为50-70gsm；
所述环保空间布材料的剥离强度达到150N/5cm以上。
2.根据权利要求1所述的环保空间布材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、PE空间布的上表面和下表面分别进行等离子处理，得到预处理后的PE空间布；
步骤2、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的上表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的上表面贴合，冷却；
步骤3、将融化后的PUR热熔胶通过涂覆装置涂于预处理后的PE空间布的下表面上，然后将挤出的TPU薄膜与预处理后的PE空间布的下表面贴合，冷却，待PUR热熔胶固化后得到环保空间布材料；
所述融化后的PUR热熔胶的粘度为8000-10000cps，融化后的PUR热熔胶的上糊量为50-70gsm；
所述涂覆装置包括胶槽、绢目辊和刮刀，所述绢目辊设置于胶槽的上方，所述刮刀设置于绢目辊的一侧。
3.一种根据权利要求1或权利要求2所述的环保空间布材料的制备方法制备得到的环保空间布材料。
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