CN115125731A - 一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品及其制备方法。上胶整理剂包括如下重量份数计的组分：交联剂1～10份、湿润剂0.02～0.5份、消泡剂0.1～1份、防腐剂0.05～0.1份、水88.4～98.4份。水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法包括以下步骤：将上胶整理剂附着于聚乙烯醇无纺布热封接缝位置，分切，热封，得到。将本发明的上胶整理剂附着在不具备热封性能的聚乙烯醇无纺布接缝位置后，可以进行热封，实现快速机器制备聚乙烯醇无纺布制品，从而提高加工效率；制备的水溶性无纺布制热封强度高、热封均匀性好；上胶整理剂用量少，节约成本。

Description

一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维复合材料技术领域，尤其涉及一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品及其制备方法。
背景技术
随着全球工业化程度的不断发展，绿色、环保、低碳已成为全球共识。消费者越来越多关注服装面料、家居、汽车等布料中化学品对人身体可能带来的伤害，同时生产厂和消费者也会考虑用后废弃的布料对大气、环境、土壤带来的污染问题。由于聚乙烯醇无纺布具有水溶性和环境友好的特性，可以取代以塑料合成树脂为原料制造的无纺布，作为礼品袋、精品袋、购物袋、广告袋材料。尤其在一次性使用产品应用领域，可以替代传统的聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等无纺布，更加环保。
聚乙烯醇熔点高达220-230℃，但是在180℃就开始出现分解现象，随着温度的继续上升分解加剧，可能还会产生交联反应。因此，纯的聚乙烯醇不具有热塑性，经湿法纺丝的聚乙烯醇纤维所制备的无纺布也不具备热塑性，这使得聚乙烯醇无纺布后加工难度大，不能像聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布那样具有优良的热封性能，因此在应用加工受阻。
目前，聚乙烯醇无纺布制品的加工手段之一是通过人工缝线的方式，加工难度低，但是效率低，人工成本高；专利CN109371681B通过繁琐的浸轧式涂布、气刀涂布等涂布方式将热塑性物质在聚乙烯醇无纺布上全覆盖涂布，干涂布量多，再将涂覆好的无纺布进行二次、三次加工等才能完成制袋，即需要热轧、分切、印刷、制袋等系列工艺流程。且在涂布过程中，若涂布量少，将导致增塑效果不明显，使得后续制袋接缝强度不足；高涂布量会导致涂布过程中出现布面褶皱、手感僵硬等问题。采用以上两种方法加工聚乙烯醇无纺布难度大、效率低下、成本高且浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品及其制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种上胶整理剂，包括如下重量份数计的组分：交联剂1～10份、湿润剂0.02～0.5份、消泡剂0.1～1份、防腐剂0.05～0.1 份、水88.4～98.4份。
优选地，所述交联剂为分子量为50-1000的多羟基结构的中小分子有机物；更优选地，所述交联剂为三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、多元醇、聚醚胺、聚合醇胺中的至少一种；最优选地，所述多元醇可以为丙三醇、1，4一丁二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、六聚甘油、十聚甘油的至少一种；所述聚醚胺可以为聚氧乙烯二胺、聚氧丙烯二胺、聚氧丙烯三胺中的至少一种。以上种类的交联剂不仅起到交联的作用，而且保湿、增塑。
优选地，所述湿润剂为阴离子型或非离子型表面活性剂，可以是德国毕克化学(BYK)公司生产的BYK-3565、BYK-3400、BYK-346、BYK-021、BYK-3455、 BYK-022、BYK-348中的至少一种，其中，BYK-346、BYK-348效果最佳。
优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸及其盐、对羟基苯甲酸酯中至少一种。
所述上胶整理剂的制备方法为：将组分混合，过滤，消泡，得到上胶整理剂。
优选地，所述混合为300-800rpm/分搅拌10-30min。
优选地，所述过滤的目数为2500-5000目。
优选地，所述消泡为静置消泡或者超声消泡。
在不影响热封的情况下，可在上胶整理剂中添加其他成分，如抗静电剂、荧光剂、抗氧化剂，可以实现抗静电、荧光、抗老化功能。
一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法，包括以下步骤：将上述上胶整理剂附着于聚乙烯醇无纺布热封接缝位置，分切，热封，得到水溶性聚乙烯醇无纺布制品。
优选地，所述上胶整理剂的涂布量(g)与聚乙烯醇无纺布的规格(g/m2)按照1：9-60配合。
所述上胶整理剂可以通过喷涂、辊涂、蘸涂等工艺附着于聚乙烯醇无纺布热封接缝位置；所述上胶整理剂粘度为0＜μ＜50mpa·s、表面张力达到20达因/ 厘米及以上时，优选喷涂工艺上液；所述上胶整理剂粘度为50≤μ＜500mpa·s、表面张力为20达因/厘米以下时，优选蘸涂工艺上液；所述上胶整理剂粘度为 500＜μ＜2000mpa·s、表面张力为20达因/厘米以下时，优选辊涂工艺上液。表面张力大于20达因/厘米，采用蘸涂和辊涂会出现上液不均匀等问题。
优选地，所述热封为超声波热封。
一种聚乙烯醇无纺布制品，通过上述制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
将本发明的上胶整理剂附着在不具备热封性能的聚乙烯醇无纺布接缝位置后，可以进行热封，实现快速机器制备聚乙烯醇无纺布制品，从而提高加工效率；制备的水溶性无纺布制热封强度高、热封均匀性好；上胶整理剂用量少，节约成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将六聚甘油3份、BYK-3400 0.5份、消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份、防腐剂山梨酸钾0.05份加入94.15份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为40mpa·s、表面张力 22达因/厘米)进入储液罐静置，通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：30g/m2)，涂布量为2g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
实施例2
将四聚甘油1份、BYK-35650.02份、消泡剂聚二甲基硅氧烷0.5份、防腐剂苯甲酸0.05份加入88.4份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为36mpa·s、表面张力20达因/ 厘米)进入储液罐静置，通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：1g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为 34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
实施例3
将十聚甘油10份；BYK-346 0.5份；消泡剂聚二甲基硅氧烷1份；防腐剂对羟基苯甲酸酯0.1份加入98.4份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为35mpa·s、表面张力 20达因/厘米)进入储液罐静置，通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：5g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
实施例4
将六聚甘油3份、BYK-3400 0.5份、消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份、防腐剂山梨酸钾0.05份加入94.15份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为28mpa·s、表面张力24达因/厘米)进入储液罐静置，再通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：5g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性无纺布购物袋。
实施例5
将三羟甲基丙烷5份；BYK-3400 0.5份；消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份；防腐剂山梨酸钾0.05份加入94.15份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/ 分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为20mpa·s、表面张力 23达因/厘米)进入储液罐静置，再通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：5g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
实施例6
将六聚甘油6份；BYK-348 0.5份；消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份；防腐剂山梨酸钾0.05份加入93.15份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为30mpa·s、表面张力21达因/厘米)进入储液罐静置，再通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：90g/m2)，涂布量为：10g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
对比例1
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：30g/m2)在超声波封压自动化机械制袋机上制备成尺寸为34cm(宽)x40cm(长)购物袋。
对比例2
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，在超声波封压自动化机械制袋机上制备成尺寸为34cm(宽)x40cm(长)购物袋。
对比例3
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：90g/m2)，在超声波封压自动化机械制袋机上制备成尺寸为34cm(宽)x40cm(长)购物袋。
对比例4
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：30g/m2)，采用专利CN 109371681 B中的上胶整理剂和方法制备尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的购物袋，上胶整理剂涂布量为10g(此为不含水的干涂布量)。上胶整理剂组分为：水100份、聚乙烯醇 PVA 20份、多元醇共聚聚醚6份、聚丙烯酰胺水解物2份、多元醇4份、无机填料2份、尿素2份、湿润剂0.2份、咪唑烷基脲0.3份、对羟基苯甲酸酯0.2 份。
对比例5
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，采用专利CN 109371681 B中的上胶整理剂和方法制备尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的购物袋，上胶整理剂(同对比例4)的涂布量为10g(此为不含水的干涂布量)。
对比例6
将聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：90g/m2)，采用专利CN 109371681 B中的上胶整理剂和方法制备尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的购物袋，上胶整理剂(同对比例4)的涂布量为20g(此为不含水的干涂布量)。
对比例7
将纯水加入储液罐中，再通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置进行喷涂处理，涂布量为：5g，处理过的聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为 34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
对比例8
将BYK-346 0.5份；消泡剂聚二甲基硅氧烷1份；防腐剂山梨酸钾0.1份加入98.4份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂进入储液罐静置，再通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：5g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
对比例9
将六聚甘油3份；BYK-3400 0.5份；消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份；防腐剂山梨酸钾0.05份加入94.15份水中，搅拌15分钟左右，搅拌速度600rpm/分钟，然后经过滤，超声消泡，得到的上胶整理剂(粘度为30mpa·s、表面张力22达因/厘米)进入储液罐静置，通过进料管输送喷涂液进入喷涂装置喷涂处理聚乙烯醇无纺布(规格(GSM)：60g/m2)，涂布量为：10g，处理过的聚乙烯醇无纺布经传送进行分切，超声波封压自动化机械制袋机上超声波粘合热封，制得尺寸为34cm(宽)x40cm(长)的水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。
表1
Figure BDA0003717913890000071
Figure BDA0003717913890000081
注：CV值即变异系数，CV值越小即表示数值波动越小越稳定。
实施例与对比例结果如表1所示，结果表明：
对比例9显示，上胶整理剂用量过多会影响产品外观形象；
实施例3、4、5之间进行对比发现，在使用相同涂布量的无纺布，相同的上胶整理剂用量下，选用高分子量的交联剂比选用低分子量的交联剂得到的袋子热封效果好；
实施例3与对比例7、对比例8对比表明，采用纯水或者不加交联剂的上胶整理剂进行加工，制备的购物袋热封强度较差。
实施例1、3、6和对比例1-6对比结果表明，在相同无纺布涂布量下，采用上胶整理剂处理(实施例1、3、6)后的袋子的热封强度显著高于不采用上胶整理剂处理得到的袋子(对比例1-3)，热封强度明显高于采用专利CN 109371681 B中方法制备的袋子(对比例4-6)的热封强度，且实施例1、3、6的CV值低，即热封均匀优，提升了袋子的使用牢度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种上胶整理剂，其特征在于，包括如下重量份数计的组分：交联剂1～10份、湿润剂0.02～0.5份、消泡剂0.1～1份、防腐剂0.05～0.1份、水88.4～98.4份。
2.根据权利要求1所述上胶整理剂，其特征在于，包括以下各项中的至少一项：
所述交联剂为分子量为50-1000的多羟基结构的中小分子有机物；
所述湿润剂为阴离子型或非离子型表面活性剂；
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；
所述防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸及其盐、对羟基苯甲酸酯中至少一种。
3.根据权利要求2所述上胶整理剂，其特征在于，所述交联剂为三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、多元醇、聚醚胺、聚合醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求3所述上胶整理剂，其特征在于，包括以下各项中的至少一项：
所述多元醇为丙三醇、1，4一丁二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二乙二醇、二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、六聚甘油、十聚甘油中的至少一种；
所述聚醚胺为聚氧乙烯二胺、聚氧丙烯二胺、聚氧丙烯三胺中的至少一种。
5.权利要求1-4任一项所述上胶整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将组分混合，过滤，消泡，得到上胶整理剂。
6.一种水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1-5任一项所述上胶整理剂附着于聚乙烯醇无纺布热封接缝位置，分切，热封，得到水溶性聚乙烯醇无纺布制品。
7.根据权利要求6所述水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法，其特征在于，所述上胶整理剂的涂布量(g)与聚乙烯醇无纺布的规格(g/m2)按照1：9-60配合。
8.根据权利要求6所述水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法，其特征在于，
所述上胶整理剂通过喷涂、辊涂、蘸涂工艺中的一种附着于聚乙烯醇无纺布热封接缝位置；
所述热封为超声波热封。
9.根据权利要求6所述水溶性聚乙烯醇无纺布制品的制备方法，其特征在于，所述上胶整理剂粘度为0＜μ＜50mpa·s、表面张力达到20达因/厘米及以上时，选择喷涂工艺上液；所述上胶整理剂粘度为50≤μ＜500mpa·s时、表面张力为20达因/厘米以下时，选择蘸涂工艺上液；所述上胶整理剂粘度为500＜μ＜2000mpa·s、表面张力为20达因/厘米以下时，选择辊涂工艺上液。
10.一种聚乙烯醇无纺布制品，其特征在于，通过权利要求6-9任一项所述制备方法制备得到。
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JPH11140776A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 水可溶性の不織布又は布帛成型物
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