一種可降解無(wú)紡布浸膠復(fù)合制備工藝及其材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可降解無(wú)紡布浸膠復(fù)合工藝以及該制備工藝獲得的材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)際上針對(duì)生態(tài)環(huán)境惡化、危害人類健康這一問(wèn)題，提出了包括對(duì)白色污染的處理在內(nèi)的消除污染、減少有害產(chǎn)物的建議。歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家都前后立法或禁用“短期使用”的非降解塑料，并加大了降解塑料研究方面的投入，促進(jìn)了可降解塑料的使用和推廣。水溶性塑料包裝薄膜作為一種新穎的綠色包裝材料，在歐美、日本等國(guó)家被廣泛用于各種產(chǎn)品的包裝。例如農(nóng)藥、化肥、顏料、清潔劑、水處理劑、混凝土添加劑、洗滌劑、攝影用化學(xué)試劑及園藝護(hù)理的化學(xué)試劑等。水溶性包裝薄膜能夠徹底降解、使用安全方便，具有良好環(huán)保性能，適應(yīng)了消除白色污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的時(shí)代趨勢(shì)。
[0003]聚乙烯醇可以吸收大量的水分，使其分子膨脹分裂，從而分解成COjPH2O,所分解的CO2蒸發(fā)到空氣中，H20溶于土壤或雜物中，達(dá)到降解的目的。聚乙烯醇樹(shù)脂經(jīng)溶解、溶液紡絲、高倍拉伸、干燥定型后生產(chǎn)出的短纖維制成的無(wú)紡布，不僅具有較高的拉伸強(qiáng)度、良好的透氣性，而且輕薄柔軟。其中，以聚乙烯醇短纖維生產(chǎn)的水刺無(wú)紡布更具有柔軟舒適的特性，可制成多種一次性防護(hù)服、工作服、鞋套、帽子等，但是這種無(wú)紡布，由于纖維間存在較大的間隙，在使用上受到很大的局限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)阻隔液體和固體塵埃的作用。為了解決該問(wèn)題，人們已經(jīng)有多大量的研究，采取各種措施試圖解決無(wú)紡布沒(méi)有阻隔性的問(wèn)題。如:杜邦公司推出的采用超細(xì)纖維以特殊工藝制成超細(xì)孔隙的杜邦特強(qiáng)醫(yī)衛(wèi)材料、采用熔噴聚丙烯材料制備復(fù)合無(wú)紡布、采用PU涂層等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種可降解無(wú)紡布浸膠復(fù)合制備工藝，其是通過(guò)浸膠的方式對(duì)聚乙烯醇無(wú)紡布進(jìn)行改進(jìn)，使其具備生產(chǎn)所需的性能。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)與超聲波復(fù)合工藝和熱乳工藝多分復(fù)合工藝相比，工藝簡(jiǎn)單便于操作，且能夠解決超聲波復(fù)合工藝中存在漏點(diǎn)的問(wèn)題，本發(fā)明所述工藝制備的復(fù)合材料外表美觀、柔軟舒適，對(duì)液體和固體有很好的阻隔性，對(duì)于氣體有較高的透過(guò)性，透濕性好。
[0005]其技術(shù)解決方案包括:
[0006]—種可降解無(wú)紡布浸膠復(fù)合工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0007]選取PVA無(wú)紡布作為原料，將其依次經(jīng)過(guò)主輥、壓輥和導(dǎo)輥并浸入PVA膠狀液體中，通過(guò)帶支架壓輥控制PVA無(wú)紡布在溶液中的浸濕面的數(shù)量，當(dāng)無(wú)紡布從溶液中輸出后，通過(guò)刮刀，將多余的溶液刮掉，根據(jù)需要選擇四種路線生產(chǎn)得到兩層、三層無(wú)紡布復(fù)合材料或是單層無(wú)紡布；
[0008]所述的四種路線分別為:①單面浸膠，不附無(wú)紡布可以制備出兩層材料，為一面PVA隔膜一面無(wú)紡布的兩層材料；②單面浸膠，在浸膠面附著一層無(wú)紡布，生產(chǎn)三層材料即材料外側(cè)兩層均為無(wú)紡布，中間層為防水隔膜；③雙面浸膠，一面碾壓無(wú)紡布，即生產(chǎn)材料為四層材料，，順序?yàn)?防水隔膜、無(wú)紡布、防水隔膜、無(wú)紡布；④雙面浸膠，雙面碾壓附著無(wú)紡布，即生產(chǎn)五層材料，順序?yàn)?無(wú)紡布、防水隔膜、無(wú)紡布、防水隔膜、無(wú)紡布。
[0009]作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述的PVA無(wú)紡布置于布卷收放架上，通過(guò)壓輥、主輥和導(dǎo)輥的作用進(jìn)入溶膠中，溶膠溫度由金屬盤(pán)盒下方溫控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，浸有溶膠的PVA無(wú)紡布離開(kāi)金屬盤(pán)盒前，通過(guò)刮刀刮除無(wú)紡布上多余膠液，刮除膠液回落金屬盤(pán)盒中可以再次使用。
[0010]作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方案，通過(guò)所述溫度控制裝置控制PVA膠狀液體的溫度為 50-80 °C。
[0011]優(yōu)選的，所述PVA膠狀液體可用可降解的膠體代替，比如淀粉膠黏劑。
[0012]優(yōu)選的，所述PVA膠狀溶液中分別加入一定量的助劑，所述助劑包括潤(rùn)濕劑、塑化劑和阻燃劑。
[0013]優(yōu)選的，所述潤(rùn)濕劑為改性聚醚有機(jī)硅、硬脂酸或烷基苯磺酸鈉，所述塑化劑為丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、三乙醇胺、丁二醇或其復(fù)合物，所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁或娃系。
[0014]優(yōu)選的，所述無(wú)紡布可以為常規(guī)PP、PET、PVA或是其中兩種或多種的復(fù)合材料。
[0015]本發(fā)明所帶來(lái)的有益技術(shù)效果是:
[0016]PVA膠狀溶液中PVA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% -30%時(shí)，溶液的流動(dòng)性、附著性和透過(guò)性具有良好的使用效果。單面浸膠時(shí)可以壓附一層PVA無(wú)紡布也可以不壓。如果不附著其他無(wú)紡布，可視為在該P(yáng)VA材料上附一層防水隔膜，即成為無(wú)紡布+防水隔膜兩層復(fù)合材料，該復(fù)合材料以無(wú)紡布做內(nèi)側(cè)，防水隔膜作為外側(cè)，內(nèi)側(cè)貼進(jìn)皮膚組織具有吸汗透濕性能，夕卜側(cè)防水隔膜可以阻隔水分透過(guò)復(fù)合材料，保證皮膚組織不會(huì)沾染外界水分。若附著一層無(wú)紡布材料即形成無(wú)紡布+隔膜+無(wú)紡布三層式復(fù)合材料，三層式復(fù)合材料更為結(jié)實(shí)耐用，且該復(fù)合材料外側(cè)為無(wú)紡布，對(duì)其表面層做拒水或阻燃等功能處理，可以增加材料對(duì)水分的阻隔作用，保證材料在突發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)中起到阻止、延緩或終止火焰?zhèn)鞑サ淖饔谩?br>[0017]雙面浸漬后，復(fù)合材料阻隔性能、耐磨性能、抗撕裂性能更加優(yōu)秀，不僅適用于穿著更適用于圍擋、踩踏等多種環(huán)境。最外層無(wú)紡布表面可以做拒水、阻燃及防滑等多種功能處理，能夠增加材料對(duì)水分的阻隔作用，保證材料在突發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)中起到阻止、延緩或終止火焰?zhèn)鞑サ淖饔?，并在踩踏過(guò)程中有效地防止人員滑到。
[0018]表面活性劑可以增加PVA溶膠與無(wú)紡布的親密度，使溶膠形成的防水隔膜與無(wú)紡布貼合更加緊密；塑化劑可以增加溶膠所形成的隔膜的塑性，是復(fù)合材料的柔軟度更為優(yōu)良，阻燃劑的加入能夠起到阻止、延緩或終止火焰?zhèn)鞑サ淖饔?，使產(chǎn)品的使用更加安全。不同添加劑的使用增加了產(chǎn)品材料的特殊性能，可以有針對(duì)性滿足人們不同的需要。
[0019]本發(fā)明制備工藝生產(chǎn)的復(fù)合材料主要采用水溶性PVA溶膠和PVA無(wú)紡布為原料，首先，復(fù)合材料具有PVA無(wú)紡布吸水透濕的特性；其次，浸漬PVA溶膠所形成的的薄膜使得復(fù)合材料又具有隔水的性能，且由于薄膜是通過(guò)無(wú)紡布浸漬形成，能夠完整的貼合于無(wú)紡布表面，隔水性能十分優(yōu)秀；再次，在浸漬面復(fù)合一層無(wú)紡布，通過(guò)對(duì)復(fù)合無(wú)紡布的拒水、阻燃等處理可以使復(fù)合材料具有拒水、阻燃等特性；最后，全面浸漬的方法使復(fù)合材料中每層材料之間的貼合面積最大化，增加了材料的耐磨抗撕裂性能。本發(fā)明采用的方法能夠及時(shí)回收利用無(wú)紡布浸漬過(guò)程中多余的PVA溶膠，節(jié)省原材料的使用。由于原料主要采用水溶性PVA溶膠和PVA無(wú)紡布，產(chǎn)品在使用后可以溶解于水中進(jìn)行后期處理以減少固體廢物的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步清楚、完整的說(shuō)明:
[0021]圖1為本發(fā)明復(fù)合材料的制備裝置圖；
[0022]圖中，1、20、21、22、23均為卩￥厶布卷收放架，2、8、10、11、12、14均為壓輥，3、9、15均為主輥，4、導(dǎo)輥，5、帶支架壓輥，6、盛有PVA溶膠的金屬盤(pán)盒；7、刮刀，13、電加熱輥，16、17、18、19均為冷卻輥。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明所用原料，PVA無(wú)紡布即聚乙烯醇無(wú)紡布，其吸水性大，可溶解于水。
[0025]本發(fā)明所用的PVA膠狀溶液也可用于其性質(zhì)相似的其它溶液來(lái)代替，如(淀粉膠黏劑)。
[0026]本發(fā)明可降解無(wú)紡布浸膠復(fù)合材料及其制備工藝，結(jié)合圖1所示，其包括PVA布卷收放架1、20、21、22和23，其中，1、20和23上用于纏繞一定尺寸的PVA無(wú)紡布原料，21和22上用于卷繞成品復(fù)合材料，動(dòng)力牽引裝置包括壓輥2、8、10、11、12和14，主輥3、9和15，導(dǎo)輥4和帶支架壓輥5，以及電加熱輥13和冷卻輥16、17、18、19其與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)及工作方式相同，此處不做詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]下述對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新之處做詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]在PVA布卷收放架I上的PVA無(wú)紡布經(jīng)動(dòng)力牽引裝置中的壓輥2、主輥3、導(dǎo)輥4和支架壓輥5的作用下，進(jìn)入盛有PVA溶膠的金屬盤(pán)盒6中，如圖1所示，在背對(duì)金屬盤(pán)盒的PVA無(wú)紡布一側(cè)安裝有刮刀7，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至刮刀處時(shí)，通過(guò)刮刀刮除多余的PVA膠狀溶液，刮除掉的PVA膠狀溶液落入金屬盤(pán)盒中繼續(xù)使用，刮除PVA膠狀溶液的PVA無(wú)紡布與第一PVA無(wú)紡布(PVA布卷收放架20或23運(yùn)作)或第一 PVA無(wú)紡布和第二 PVA無(wú)紡布(PVA布卷收放架20和23同時(shí)運(yùn)作)進(jìn)行復(fù)合。圖1中實(shí)線代表單面復(fù)合工藝路線，實(shí)線+虛線代表雙面復(fù)合工藝路線，點(diǎn)劃線代表加熱烘干時(shí)可選工藝路線。
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]本發(fā)明制備復(fù)合材料的方法，具體包括以下步驟:
[0032]步驟1、首先準(zhǔn)備一定尺寸的PVA無(wú)紡布，其尺寸可根據(jù)與其配合的裝置來(lái)改變，然后配制PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的PVA膠狀溶液，將膠狀溶液放置在金屬盤(pán)盒中；
[0033]步驟2、將選定好尺寸的PVA無(wú)紡布置于放卷架上，通過(guò)張力控制裝置和糾偏裝置后進(jìn)入盛放有PVA膠狀溶液的金屬盤(pán)盒中，通過(guò)金屬盤(pán)盒下方的溫度控制裝置，控制金屬盤(pán)盒內(nèi)的溫度為60 °C，背對(duì)金屬盤(pán)盒的PVA無(wú)紡布一側(cè)安裝有刮刀；
[0034]步驟3、PVA無(wú)紡布以10m/min的速度通過(guò)并浸入金屬盤(pán)盒中，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至刮刀處時(shí)，通過(guò)刮刀刮除多余的PVA膠狀溶液，刮除掉的PVA膠狀溶液落入金屬盤(pán)盒中繼續(xù)使用；
[0035]步驟4、刮除PVA膠狀溶液的PVA無(wú)紡布與第一 PVA無(wú)紡布進(jìn)行復(fù)合，然后導(dǎo)入電加