作者:朱云斌等   来源:   发布时间:2023-07-06   Tag:   点击:
[麻专利]一种耐磨无纺布及其生产工艺(剑麻纤维

  本申请涉及无纺布技术领域,具体公开了一种耐磨无纺布及其生产工艺。本申请的耐磨无纺布,包括以下重量份原料:改性聚丙烯4080份、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维2030份、抗氧化剂69份、增塑剂37份、粘结剂15份;上述配方简单,配比严谨,所得无纺布具有显著的耐磨性能和拉伸性能。本申请的耐磨无纺布的生产工艺是将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布;上述生产工艺步骤简单,成本低,适合工业化生产,所得无纺布具有广阔的应用前景。

 

权利要求书

1.一种耐磨无纺布,其特征在于,包括以下重量份原料:改性聚丙烯4080份、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维2030份、抗氧化剂69份、增塑剂37份、粘结剂15份;

所述改性聚丙烯,包括以下重量份原料:预处理的聚丙烯60100份、纳米氧化铝59份、纳米二氧化硅36份、β环糊精812份、木质素磺酸钠23份、聚乙烯亚胺乙醇溶液2030份、水60100份。

2.根据权利要求1所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

将聚丙烯研磨成粉末后,先与溶剂充分混合,进行静置溶胀23h后,在120130℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化12h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,得预处理的聚丙烯。

3.根据权利要求2所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述溶剂的质量为聚丙烯的35倍;所述溶剂由质量比为7:45的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

4.根据权利要求1所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为610wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在5060℃下,以转速600800r/min搅拌反应24h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在6080℃下,以转速8001200r/min搅拌反应12h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

5.根据权利要求1所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,包括以下步骤:

先将剑麻纤维加入浓度为2030wt%的氢氧化钠溶液,处理3060min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为200600W,波长为250400nm,时间为12h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维。

6.根据权利要求5所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述氧化石墨烯分散液,由以下方法制得:

将氧化石墨烯与四氢呋喃按质量比为1:46进行混合后,超声分散3060min,得氧化石墨烯分散液。

7.根据权利要求5所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述剑麻纤维、氢氧化钠溶液与氧化石墨烯分散液的质量比为1:610:1020。

8.根据权利要求1所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述抗氧化剂由质量比为38:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得。

9.根据权利要求1所述的耐磨无纺布,其特征在于,所述增塑剂由质量比为4:59的歧化松香和季戊四醇混合而得。

10.一种权利要求19任一项所述的耐磨无纺布的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:

将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

 

技术领域

本申请涉及无纺布技术领域,更具体地说,它涉及一种耐磨无纺布及其生产工艺。

 

背景技术

无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成;无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点,广泛应用于农用薄膜、制鞋、制革、床垫、印刷、汽车、建材,家具、医疗等多个行业。

但是,无纺布的耐磨性能差,使用一段时间后,其表面会被磨起毛,直接影响无纺布的使用性能和外观。现有无纺布的耐磨改性方法,通常是在无纺布的两个表面贴附上防磨胶,甚至是硬质防磨胶层,虽然起到了防磨的效果,但也失去了无纺布本身的柔软特性。因此,亟需提出一种耐磨无纺布及其生产工艺,以解决现有无纺布的耐磨性差的问题,进一步扩大无纺布的应用范围。

 

发明内容

为了解决现有无纺布的耐磨性差的问题,本申请提供了一种耐磨无纺布及其生产工艺。

第一方面,本申请提供了一种耐磨无纺布,采用如下的技术方案:一种耐磨无纺布,包括以下重量份原料:改性聚丙烯4080份、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维2030份、抗氧化剂69份、增塑剂37份、粘结剂15份;所述改性聚丙烯,包括以下重量份原料:预处理的聚丙烯60100份、纳米氧化铝59份、纳米二氧化硅36份、β环糊精812份、木质素磺酸钠23份、聚乙烯亚胺乙醇溶液2030份、水60100份。

通过采用上述技术方案,本申请的耐磨无纺布的原料包括改性聚丙烯、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂,且将各组分的重量份控制在一定的范围内,各组分之间相互作用,使得无纺布具有优异的耐磨性能;另外,改性聚丙烯以预处理的聚丙烯为主要原料,加入纳米氧化铝和纳米二氧化硅,二者协同作用,有效增强了改性聚丙烯的耐磨性能;添加的β环糊精,能够促进纳米氧化铝和纳米二氧化硅之间的相互作用,同时还添加聚乙烯亚胺乙醇溶液、木质素磺酸钠,提高了改性聚丙烯的综合性能,进一步增强了无纺布的耐磨性能。

优选的,所述预处理的聚丙烯,由以下方法制得:将聚丙烯研磨成粉末后,先与溶剂充分混合,进行静置溶胀23h后,在120130℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化12h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,得预处理的聚丙烯。

优选的,所述溶剂的质量为聚丙烯的35倍;所述溶剂由质量比为7:45的甲苯与乙酸乙酯混合而得

优选的,所述等离子体的处理条件为:抽真空后,通入氮气,气流量为2040cm3/s,功率为4080KW,电压为380V,处理时间为240300s。

通过采用上述技术方案,本申请以甲苯和乙酸乙酯的混合物为溶剂,进行聚丙烯的溶胀,使得溶剂分子进入聚丙烯的结晶区,溶剂挥发后,会在聚丙烯的表面形成细小的空洞,增加了聚丙烯的比表面积;同时还采用等离子体处理陈化料,使得聚丙烯的表面生成活性基团;并在聚丙烯的预处理的过程中,控制各工艺参数,使得预处理的聚丙烯表面的活性基团增多,进一步加强与其他组分之间的结合。

优选的,所述改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为610wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在5060℃下,以转速600800r/min搅拌反应24h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在6080℃下,以转速8001200r/min搅拌反应12h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

通过采用上述技术方案,本申请先将纳米氧化铝和纳米二氧化硅进行胺化,再与β环糊精、预处理的聚丙烯,在木质素磺酸钠的分散作用下,各组分之间以化学键紧密结合,使得改性聚丙烯的耐磨性得到极大提高。优选的,所述氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将剑麻纤维加入浓度为2030wt%的氢氧化钠溶液,处理3060min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为200600W,波长为250400nm,时间为12h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维。

优选的,所述氧化石墨烯分散液,由以下方法制得:

将氧化石墨烯与四氢呋喃按质量比为1:46进行混合后,超声分散3060min,得氧化石墨烯分散液。

优选的,所述剑麻纤维、氢氧化钠溶液与氧化石墨烯分散液的质量比为1:610:1020。

通过采用上述技术方案,本申请用碱处理剑麻纤维,可以除去剑麻纤维表面的胶质,增大了剑麻纤维与氧化石墨烯之间的接触面积,同时还采用了紫外灯照射,有效提高了氧化石墨烯在剑麻纤维表面的接枝率,使得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维具有优异的耐磨性能和拉伸性能。

优选的,所述抗氧化剂由质量比为38:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得。

通过采用上述技术方案,本申请的抗氧化剂由纳米二硫化钼和木质素按照一定质量比进行混合而得,二者以氢键的形式结合,协同增效,能够提高无纺布的抗老化性能,同时纳米二硫化钼还能起到增强无纺布耐磨性能的作用。

优选的,所述增塑剂由质量比为4:59的歧化松香和季戊四醇混合而得。

通过采用上述技术方案,本申请的增塑剂由一定质量比的歧化松香和季戊四醇混合而得,二者相互辅助,有利于增加改性聚丙烯的流动性,进而使得无纺布的柔韧性得到显著增强。

优选的,所述粘结剂为聚乙烯醇和/或聚合氯化铝。

通过采用上述技术方案,本申请的粘结剂为聚乙烯醇和/或聚合氯化铝,使得无纺布的结构更加紧密,性能更加优异。

第二方面,本申请提供了一种耐磨无纺布的生产工艺,采用如下技术方案:

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:

将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

优选的,所述熔融纺丝工艺为:纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为200240℃,纺丝速度为36004000m/min,总牵伸倍率为25倍,热定型温度为120130℃,卷绕速度为20003000m/min。

优选的,所述针刺的针频为500700刺/min,针深为610mm;热轧的温度为215225℃。

通过采用上述技术方案,在耐磨无纺布的生产过程中,以控制熔融纺丝工艺的参数来实现制得的复合纤维具有优异的耐磨性能和力学性能;随后复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,通过控制针刺工艺参数和热轧温度,保证制得的耐磨无纺布的耐磨性能、力学性能均有所增强。本申请的耐磨无纺布的生产工艺,步骤简单,成本低,优化了耐磨无纺布的综合性能。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、本申请采用改性聚丙烯、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂为无纺布的原料,制得的无纺布具有优异的耐磨性能和显著的拉伸性能。

2、本申请的改性聚丙烯以预处理的聚丙烯为主要原料,且预处理的聚丙烯由聚丙烯先经溶剂溶胀,再经等离子处理而制得,同时还加入纳米氧化铝、纳米二氧化硅以及β环糊精,使改性聚丙烯的耐磨性得到了极大提高。

3、本申请的氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,是利用碱处理的剑麻纤维与氧化石墨烯分散液,在紫外灯的照射下,完成接枝过程,制得性能优异的氧化石墨烯接枝的剑麻纤维。

4、本申请的耐磨无纺布的生产工艺,步骤简单,成本低,适合工业化生产,所制得的耐磨无纺布的综合性能更加优异,具有广阔的应用前景。

 

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

制备例15、对比制备例1、2提供了预处理的聚丙烯的制备方法。

制备例1

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为1mm粉末后,先与300g溶剂充分混合,进行静置溶胀2h后,在120℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化1h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为20cm3/s,在功率为40KW,电压为380V,处理时间为240s,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为7:4的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

制备例2

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为3mm粉末后,先与350g溶剂充分混合,进行静置溶胀2.2h后,在122℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化1.2h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为25cm3/s,在功率为50KW,电压为380V,处理时间为260s,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为14:9的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

制备例3

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为5mm粉末后,先与400g溶剂充分混合,进行静置溶胀2.5h后,在125℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化1.5h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为30cm3/s,在功率为50KW,电压为380V,处理时间为270s,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为7:5的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

制备例4

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为80mm粉末后,先与400g溶剂充分混合,进行静置溶胀2.8h后,在128℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化1.8h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为35cm3/s,在功率为70KW,电压为380V,处理时间为290s,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为14:11的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

制备例5

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为10mm粉末后,先与500g溶剂充分混合,进行静置溶胀3h后,在130℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化2h,得陈化料;陈化料再经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为40cm3/s,在功率为80KW,电压为380V,处理时间为300s,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为7:6的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

对比制备例1

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为1mm粉末后,先与300g溶剂充分混合,进行静置溶胀1h后,在120℃下蒸发溶剂,随后保温静置陈化3h得,得预处理的聚丙烯;其中,溶剂由质量比为7:4的甲苯与乙酸乙酯混合而得。

对比制备例2

预处理的聚丙烯,由以下方法制得:

100g聚丙烯研磨成粒径为1mm粉末后,经等离子体处理,抽真空后,通入氮气,气流量为20cm3/s,在功率为40KW,电压为380V,处理时间为240s,得预处理的聚丙烯。

制备例610、对比制备例38提供了改性聚丙烯及其制备方法。

制备例6

改性聚丙烯,包括以下原料:预处理的聚丙烯600g、纳米氧化铝50g、纳米二氧化硅30g、β环糊精80g、木质素磺酸钠20g、聚乙烯亚胺乙醇溶液200g、水600g。

改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为6wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在50℃下,以转速800r/min搅拌反应2h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在60℃下,以转速1200r/min搅拌反应1h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

制备例7

改性聚丙烯,包括以下原料:

预处理的聚丙烯700g、纳米氧化铝60g、纳米二氧化硅40g、β环糊精90g、木质素磺酸钠22g、聚乙烯亚胺乙醇溶液220g、水700g。

改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为7wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在52℃下,以转速750r/min搅拌反应2.2h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在65℃下,以转速1100r/min搅拌反应1.2h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

制备例8

改性聚丙烯,包括以下原料:

预处理的聚丙烯800g、纳米氧化铝70g、纳米二氧化硅50g、β环糊精100g、木质素磺酸钠25g、聚乙烯亚胺乙醇溶液250g、水800g。

改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为8wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在55℃下,以转速700r/min搅拌反应3h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在70℃下,以转速1000r/min搅拌反应1.5h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

制备例9

改性聚丙烯,包括以下原料:

预处理的聚丙烯900g、纳米氧化铝80g、纳米二氧化硅50g、β环糊精110g、木质素磺酸钠28g、聚乙烯亚胺乙醇溶液280g、水900g。

改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为9wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在58℃下,以转速650r/min搅拌反应3.5h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在75℃下,以转速900r/min搅拌反应1.8h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

制备例10

改性聚丙烯,包括以下原料:

预处理的聚丙烯1000g、纳米氧化铝90g、纳米二氧化硅60g、β环糊精120g、木质素磺酸钠30g、聚乙烯亚胺乙醇溶液300g、水1000g。

改性聚丙烯,由以下方法制得:

S1、将纳米氧化铝、纳米二氧化硅加入浓度为10wt%的聚乙烯亚胺乙醇溶液中,在60℃下,以转速600r/min搅拌反应4h后,过滤,洗涤,干燥,得混合物;

S2、将步骤S1所得的混合物、β环糊精、木质素磺酸钠、预处理的聚丙烯加入水中,在80℃下,以转速800r/min搅拌反应2h后,过滤,洗涤,烘干,得改性聚丙烯。

对比制备例3

对比制备例3,同制备例6,不同之处在于,不添加纳米氧化铝。

对比制备例4

对比制备例4,同制备例6,不同之处在于,不添加纳米二氧化硅。

对比制备例5

对比制备例5,同制备例6,不同之处在于,不添加β环糊精。

对比制备例6

对比制备例6,同制备例6,不同之处在于,预处理的聚丙烯由对比制备例1制得。

对比制备例7

对比制备例7,同制备例6,不同之处在于,预处理的聚丙烯由对比制备例2制得。

对比制备例8

对比制备例8,同制备例6,不同之处在于,用等质量的聚丙烯替换预处理的聚丙烯。

制备例1115、对比制备例9提供了氧化石墨烯接枝的剑麻纤维的制备方法。

制备例11

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将100g剑麻纤维加入600g浓度为20wt%的氢氧化钠溶液,处理30min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于1000g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为200W,波长为250nm,时间为1h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为1:4的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散30min,即得。

制备例12

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将100g剑麻纤维加入700g浓度为22wt%的氢氧化钠溶液,处理40min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于1000g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为300W,波长为280nm,时间为1.2h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为2:9的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散35min,即得。

制备例13

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将100g剑麻纤维加入800g浓度为25wt%的氢氧化钠溶液,处理50min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于1500g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为400W,波长为300nm,时间为1.5h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为1:5的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散40min,即得。

制备例14

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将100g剑麻纤维加入900g浓度为28wt%的氢氧化钠溶液,处理55min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于1800g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为500W,波长为350nm,时间为1.8h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为2:11的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散50min,即得。

制备例15

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

先将100g剑麻纤维加入1000g浓度为30wt%的氢氧化钠溶液,处理60min后,过滤,得碱处理的剑麻纤维;再将碱处理的剑麻纤维浸泡于2000g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为600W,波长为400nm,时间为2h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为1:6的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散60min,即得。

对比制备例9

氧化石墨烯接枝的剑麻纤维,由以下方法制得:

100g剑麻纤维浸泡于1000g氧化石墨烯分散液中,并置于紫外灯下照射,功率为200W,波长为250nm,时间为1h,随后过滤,洗涤,干燥,得氧化石墨烯接枝的剑麻纤维;其中,氧化石墨烯分散液按质量比为1:4的氧化石墨烯与四氢呋喃进行混合后,超声分散30min,即得。

实施例15提供了一种耐磨无纺布及其生产工艺。

实施例1

一种耐磨无纺布,包括以下原料:改性聚丙烯400g、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维200g、抗氧化剂60g、增塑剂30g、粘结剂10g,其中,改性聚丙烯由制备例6制得;氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例11制得;抗氧化剂由质量比为3:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得;增塑剂由质量比为4:5的歧化松香和季戊四醇混合而得;粘结剂由质量比为1:1的聚乙烯醇和聚合氯化铝混合而得。

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为200℃,纺丝速度为3600m/min,总牵伸倍率为2倍,热定型温度为120℃,卷绕速度为2000m/min,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,针频为500刺/min,针深为6mm;再在215℃下热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

实施例2

一种耐磨无纺布,包括以下原料:改性聚丙烯500g、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维220g、抗氧化剂70g、增塑剂40g、粘结剂20g,其中,改性聚丙烯由制备例7制得;氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例12制得;抗氧化剂由质量比为4:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得;增塑剂由质量比为2:3的歧化松香和季戊四醇混合而得;粘结剂由质量比为2:1的聚乙烯醇和聚合氯化铝混合而得。

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为210℃,纺丝速度为3700m/min,总牵伸倍率为2.5倍,热定型温度为122℃,卷绕速度为2200m/min,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,针频为550刺/min,针深为7mm;再在218℃下热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

实施例3

一种耐磨无纺布,包括以下原料:改性聚丙烯600g、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维250g、抗氧化剂80g、增塑剂50g、粘结剂30g,其中,改性聚丙烯由制备例8制得;氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例13制得;抗氧化剂由质量比为5:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得;增塑剂由质量比为4:7的歧化松香和季戊四醇混合而得;粘结剂由质量比为1:2的聚乙烯醇和聚合氯化铝混合而得。

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为230℃,纺丝速度为3800m/min,总牵伸倍率为3倍,热定型温度为125℃,卷绕速度为2500m/min,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,针频为600刺/min,针深为8mm;再在220℃下热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

实施例4

一种耐磨无纺布,包括以下原料:改性聚丙烯700g、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维280g、抗氧化剂85g、增塑剂60g、粘结剂40g,其中,改性聚丙烯由制备例9制得;氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例14制得;抗氧化剂由质量比为7:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得;增塑剂由质量比为1:2的歧化松香和季戊四醇混合而得;粘结剂为聚乙烯醇。

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为230℃,纺丝速度为3900m/min,总牵伸倍率为4倍,热定型温度为128℃,卷绕速度为2800m/min,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,针频为650刺/min,针深为9mm;再在222℃下热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

实施例5

一种耐磨无纺布,包括以下原料:改性聚丙烯800g、氧化石墨烯接枝的剑麻纤维300g、抗氧化剂90g、增塑剂70g、粘结剂50g,其中,改性聚丙烯由制备例10制得;氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例15制得;抗氧化剂由质量比为8:11的纳米二硫化钼和木质素混合而得;增塑剂由质量比为4:9的歧化松香和季戊四醇混合而得;粘结剂为聚合氯化铝。

一种耐磨无纺布的生产工艺,包括以下步骤:将改性聚丙烯、抗氧化剂、增塑剂、粘结剂混合后,进行熔融纺丝、冷却、上油、牵伸、热定型和卷绕;其中,纺丝温度为240℃,纺丝速度为4000m/min,总牵伸倍率为5倍,热定型温度为130℃,卷绕速度为3000m/min,得复合纤维;复合纤维与氧化石墨烯接枝的剑麻纤维进行梳理后铺网,随后经针刺,针频为700刺/min,针深为10mm;再在225℃下热轧,卷绕,烘干,得耐磨无纺布。

为了验证本申请提供的耐磨无纺布的性能,申请人设置了对比例113,其中:

对比例1

对比例1,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例3制得。

对比例2

对比例2,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例4制得。

对比例3

对比例3,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例5制得。

对比例4

对比例4,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例6制得。

对比例5

对比例5,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例7制得。

对比例6

对比例6,同实施例1,不同之处仅在于:改性聚丙烯由对比制备例8制得。

对比例7

对比例7,同实施例1,不同之处仅在于:用等质量的聚丙烯替换改性聚丙烯。

对比例8

对比例8,同实施例1,不同之处仅在于:氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由对比制备例9制得。

对比例9

对比例9,同实施例1,不同之处仅在于:用等质量的剑麻纤维替换氧化石墨烯接枝的剑麻纤维。

对比例10

对比例10,同实施例1,不同之处仅在于:抗氧化剂仅为纳米二硫化钼。

对比例11

对比例11,同实施例1,不同之处在于:抗氧化剂仅为木质素。

对比例12

对比例12,同实施例1,不同之处在于:增塑剂仅为歧化松香。

对比例13

对比例13,同实施例1,不同之处在于:增塑剂仅为季戊四醇。

分别检测实施例15和对比例113中制得的耐磨无纺布的主要性能,得出如下结果参数,具体见表1:

耐磨性能:取直径为100cm的耐磨无纺布,使用圆盘织物平磨实验仪进行摩擦实验,重锤质量为500g,测量摩擦500转后的重量损失率;

拉伸性能:参照GB/T24218.32010《纺织品非织造布试验方法第3部分断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》进行耐磨无纺布的拉伸性能的测试。

1:

  

由上述表1显示数据可知:本申请实施例15中获得的耐磨无纺布的综合性能优于对比例113中获得的耐磨无纺布,具有显著的耐磨性能,优异的拉伸性能,具有广泛的应用前景。

由实施例1和对比例13可知:实施例1中的改性聚丙烯由制备例6制得,制备例6中包括纳米氧化铝、纳米二氧化硅、β环糊精,较对比例13,实施例1所制得的耐磨无纺布的耐磨性得到了显著地提高。

由实施例1和对比例46可知:中的改性聚丙烯由制备例6制得,制备例6中预处理的聚丙烯由制备例1制得,较对比例46,实施例1所制得的耐磨无纺布的耐磨性能和拉伸性能都更加优异。

由实施例1和对比例7可知,实施例1中添加的聚丙烯经制备例6进行改性,较对比例7中添加的聚丙烯未经改性,实施例1所制得的耐磨无纺布的耐磨性能远优于对比例7。

由实施例1和对比例8、9可知,实施例1中的氧化石墨烯接枝的剑麻纤维由制备例11制得,较对比例8、9,实施例1所制得的耐磨无纺布不仅具有优异的耐磨性能,而且拉伸性能也得到了提高。

由实施例1和对比例10、11可知,实施例1中的抗氧化剂由纳米二硫化钼和木质素混合而得,较对比例10、11,实施例1所制得的耐磨无纺布的综合性能更佳。

由实施例1和对比例12、13可知,实施例1中的增塑剂,增塑剂由歧化松香和季戊四醇混合而得,较对比例12、13,实施例1所制得的耐磨无纺布的拉伸断裂强力较大,断裂伸长率较高,重量损失量较小。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

 

摘自国家发明专利,发明人:朱云斌郑洋曹克静申请号202211730383.9申请日2022.12.30


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