发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种可长时间保持亮度的改进型闪蒸无纺布。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种改进型闪蒸无纺布,改进型闪蒸无纺布的D65荧光亮度的损失率▲F为0.20~0.30;
其中,▲F=1-F2/F1;
F1为未老化处理的无纺布的D65荧光亮度;
F2为经过老化处理后的无纺布的D65荧光亮度;
老化处理的工艺条件为:波长在300~400纳米范围内的辐照度为60±2w/m2,黑标温度为65±2℃,试验仓的空气温度为38±3℃,相对湿度为50±10%,干燥时间为1440小时。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的D65荧光亮度的损失率▲F为0.2~0.23。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的D65荧光亮度的损失率▲F为0.23~0.26。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的D65荧光亮度的损失率▲F为0.26~0.30。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述改进型闪蒸无纺布的抗张指数▲I的损失率▲I为0.1~0.4;
其中,▲I=1-I2/I1;
I1为未老化处理的无纺布的抗张指数,单位为N·m/g;
I2为经过老化处理后的无纺布的抗张指数,单位为N·m/g;
老化处理的工艺条件为:波长在300~400纳米范围内的辐照度为60±2w/m2,黑标温度为65±2℃,试验仓的空气温度为38±3℃,相对湿度为50±10%,干燥时间为1440小时。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的抗张指数▲I的损失率▲I为0.1~0.2。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的抗张指数▲I的损失率▲I为0.2~0.3。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述的抗张指数▲I的损失率▲I为0.3~0.4。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述改进型闪蒸无纺布的原料包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.05~0.1%。
在上述的改进型闪蒸无纺布中,所述增白助剂包括改性二氧化钛和4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯。
所述的增白剂的制备方法,其包含如下具体步骤:
将四氯化钛溶液加入到异丙醇的水溶液中,生成二氧化钛凝胶沉淀,而后加入氯化镁溶液,在二氧化钛凝胶吸附生成氢氧化镁沉淀,而后过滤干燥后进行煅烧得到改性二氧化钛;将改性二氧化钛分散在二苯基二乙氧基硅烷的异丙醇的水溶液中,再加入乙烯基三甲氧基硅烷,再在45~60℃下处理15~25分钟,然后过滤,滤渣通过真空干燥得到二氧化钛物理消光剂;将二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯进行混合,得到增白剂。
异丙醇的水溶液中的异丙醇与水的体积比为1:1;
四氯化钛在异丙醇的水溶液中的质量分数为1~10%;
四氯化钛和氯化镁的摩尔比为1:0.01~1:0.1;
改性二氧化钛与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:1~1:3;
异丙醇与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:0.05~1:0.2;
二苯基二乙氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:1~1:1.1。
二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的质量比为1:1~1:1.1。
所述的煅烧工艺为在低于600℃时快速升温其升温速率为30℃/min,在600~800℃为缓慢升温,升温速率为5℃/min。
二氧化钛作为常用的消光剂其主要起到物理消光的作用,但作为无机材料,其在基体中的分散性差,不仅影响基体的强度,同时导致消光效果变差;现有常规的方法主要通过采用偶联剂对消光剂进行改性,提高与基体的相容性,但不可避免的会导致有机成分尤其是含硅材料的引入导致消光性变差;而KSN作为有机消光剂,其主要起到的化学消光的效果,通过分子中大的共轭结构,利用共轭结构上的基团实现化学消光效果,但其本身作为低分子量的有机分子,与基体的结合力弱,导致对基体的强力损失大。本申请通过采用二苯基二乙氧基硅烷为偶联剂,同时为了与基体具有一定结合力,消除含硅材料对消光剂分子的影响,在消光剂制备过程中引入具有分子螯合作用的镁离子,引入到消光剂表面,从而消除偶联剂对消光剂的影响;同时消光剂分子中引入的苯环结构作为大的共轭结构能够与化学消光剂4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯具有亲和力,从而避免了4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯与基体结合力较弱的问题,保证的消光剂的引入对基体强度的影响,同时含苯环结构的偶联剂的引入,能够与化学消光剂4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯起到协同增效的作用,把物理消光剂中的满散射的光直接打到分子级别的化学消光,而化学消光剂在消光过程中产生的电子能够传到为物理消光剂,被其吸收达到增强消光作用的目的,避免了单一的物理或者消光剂带来对基体材料的损伤。
一种改进型闪蒸无纺布的体制备方法,其包含步骤为:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.05~0.1%
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的闪蒸无纺布使用一段时间后,可保持较高亮度。
2、本发明的闪蒸无纺布使用一段时间后,其抗张强度下降幅度较低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
一、D65荧光亮度
白度是指距离理想白色的程度,也是表示物质表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示。亮度的测试具体参见GBT7974-2013纸、纸板和纸浆蓝光漫反射因数D65亮度的测定,按照纸和纸板的方法进行测试,测得样品正面的D65荧光亮度为F正,测得样品背面的D65荧光亮度为F背,再此定义:样品的D65荧光亮度F=(F正+F背)/2。D65是指采用D65光源激发的荧光,约为ISO2470-1。
二老化试验
老化试验参见GB/T 35256-2017纺织品色牢度试验人造气候老化暴露于过滤氙弧辐射,本申请的条件如下:波长在300~400纳米范围内的辐照度为60±2w/m2,黑标温度为65±2℃,试验仓的空气温度为38±3℃,相对湿度为50±10%,干燥时间为1440小时。
三抗张指数
抗张指数为抗张强度除以定量,具体的测试参见GBT 12914-2018纸和纸板抗张强度的测定恒速拉伸法(20mm/min),同一样品取10个样,样品的宽度为15毫米,其中5个样品的宽度方向为平行于样品的生产加工方向,另外5个样品的宽度方向为垂直于样品的生产加工方向,采用抗张试验仪以20mm/min测试出样品的抗张力,对测试出所有的抗张力进行求平均,得到样品的平均抗张力,利用平均抗张力除以样品的宽度得到抗张强度;然后将用抗张强度除以定量得到抗张指数,定量即单位面积的质量。
实施例1
本实施例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.05%
所述的增白剂的制备方法,其包含如下具体步骤:
将四氯化钛溶液加入到异丙醇的水溶液中,生成二氧化钛凝胶沉淀,而后加入氯化镁溶液,在二氧化钛凝胶吸附生成氢氧化镁沉淀,而后过滤干燥后进行煅烧得到改性二氧化钛;将改性二氧化钛分散在二苯基二乙氧基硅烷的异丙醇的水溶液中,再加入乙烯基三甲氧基硅烷,再在45~60℃下处理15~25分钟,然后过滤,滤渣通过真空干燥得到二氧化钛物理消光剂;将二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯进行混合,得到增白剂。
异丙醇的水溶液中的异丙醇与水的体积比为1:1;
四氯化钛在异丙醇的水溶液中的质量分数为2%;
四氯化钛和氯化镁的摩尔比为1:0.03;
改性二氧化钛与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:1;
异丙醇与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:0.05;
二苯基二乙氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:1。
二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的质量比为1:1。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
实施例2
本实施例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.07%
所述的增白剂的制备方法,其包含如下具体步骤:
将四氯化钛溶液加入到异丙醇的水溶液中,生成二氧化钛凝胶沉淀,而后加入氯化镁溶液,在二氧化钛凝胶吸附生成氢氧化镁沉淀,而后过滤干燥后进行煅烧得到改性二氧化钛;将改性二氧化钛分散在二苯基二乙氧基硅烷的异丙醇的水溶液中,再加入乙烯基三甲氧基硅烷,再在45~60℃下处理15~25分钟,然后过滤,滤渣通过真空干燥得到二氧化钛物理消光剂;将二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯进行混合,得到增白剂。
异丙醇的水溶液中的异丙醇与水的体积比为1:1;
四氯化钛在异丙醇的水溶液中的质量分数为5%;
四氯化钛和氯化镁的摩尔比为1:0.06;
改性二氧化钛与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:2;
异丙醇与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:0.11;
二苯基二乙氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.05。
二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的质量比为1:1.06。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
实施例3
本实施例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成;
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.1%。
所述的增白剂的制备方法,其包含如下具体步骤:
将四氯化钛溶液加入到异丙醇的水溶液中,生成二氧化钛凝胶沉淀,而后加入氯化镁溶液,在二氧化钛凝胶吸附生成氢氧化镁沉淀,而后过滤干燥后进行煅烧得到改性二氧化钛;将改性二氧化钛分散在二苯基二乙氧基硅烷的异丙醇的水溶液中,再加入乙烯基三甲氧基硅烷,再在45~60℃下处理15~25分钟,然后过滤,滤渣通过真空干燥得到二氧化钛物理消光剂;将二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯进行混合,得到增白剂。
异丙醇的水溶液中的异丙醇与水的体积比为1:1;
四氯化钛在异丙醇的水溶液中的质量分数为9%;
四氯化钛和氯化镁的摩尔比为1:0.1;
改性二氧化钛与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:3;
异丙醇与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:0.2;
二苯基二乙氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.1。
二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的质量比为1:1.1。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
对比例1
本对比例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.07%。增白助剂为二氧化钛粉体。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
对比例2
本对比例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.07%。增白助剂为4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
对比例3
本对比例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.07%。增白助剂为二氧化钛粉体和4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的混合物,其中二者的质量比为1:1.06。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
对比例4
本对比例提供一种改进型闪蒸无纺布,其制备方法包含以下步骤:
(1)先配置纺丝液,由溶剂和聚合物组成,
溶剂分为主溶剂以及辅溶剂;
主溶剂为HFO 1336mzz六氟丁烯(CAS 692-49-9),
辅溶剂为R113(CAS76-13-1);二者的体积比为96:4;
聚合物为包含聚乙烯和增白助剂,其中增白助剂在改进型闪蒸无纺布中的质量分数为0.005%
所述的增白剂的制备方法,其包含如下具体步骤:
将四氯化钛溶液加入到异丙醇的水溶液中,生成二氧化钛凝胶沉淀,而后加入氯化镁溶液,在二氧化钛凝胶吸附生成氢氧化镁沉淀,而后过滤干燥后进行煅烧得到改性二氧化钛;将改性二氧化钛分散在二苯基二乙氧基硅烷的异丙醇的水溶液中,再加入乙烯基三甲氧基硅烷,再在45~60℃下处理15~25分钟,然后过滤,滤渣通过真空干燥得到二氧化钛物理消光剂;将二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯进行混合,得到增白剂。
异丙醇的水溶液中的异丙醇与水的体积比为1:1;
四氯化钛在异丙醇的水溶液中的质量分数为5%;
四氯化钛和氯化镁的摩尔比为1:0.06;
改性二氧化钛与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:2;
异丙醇与二苯基二乙氧基硅烷的质量比为1:0.11;
二苯基二乙氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1:1.05。
二氧化钛物理消光剂与4,4-双(5-甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯的质量比为1:1.06。
(2)进行闪蒸法纺丝,得到闪蒸纤维,然后成纤维网,纤维网经过辊轮的热压成型,得到改进型闪蒸无纺布。本产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率见表1。
表1产品的D65荧光亮度的损失率以及抗张指数的损失率
|
D65荧光亮度的损失率 |
抗张指数的损失率 |
实施例1 |
0.286 |
0.287 |
实施例2 |
0.257 |
0.232 |
实施例3 |
0.213 |
0.187 |
对比例1 |
0.376 |
0.423 |
对比例2 |
0.391 |
0.458 |
对比例3 |
0.351 |
0.416 |
对比例4 |
0.412 |
0.381 |
结果分析:从上表中可以看出,添加有本发明提供的增白助剂的闪蒸无纺布具有更低的D65荧光亮度损失率和抗张指数损失率,即可保持较高亮度的同事,其抗张强度下降幅度也较低,达到了本发明的预期目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。