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一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布及其制备方法与流程

  • 国知局
  • 2024-12-26 16:11:13

本技术涉及擦拭纸,尤其涉及一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布及其制备方法。

背景技术:

1、无纺布是一种非织造布,它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网,然后经过水刺、针刺或热轧加固,最后经过后整理形成的无编织的布料。无纺布是具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品,因其环保易降解,应用十分广泛,其中作为擦拭纸也是其主要用途。无纺布的材料有涤纶、丙纶、锦纶、氨纶、腈纶,这些材料大多亲水性能不好。擦拭纸通常采用纤维素短纤和涤纶短纤水刺粘结而成的无纺布加工而成,以改善其亲水性能和吸水性能。虽然在无纺布中采用纤维素短纤,其亲水性能得到大大改善,但是发尘量却大大提高,用这种无纺布制成的擦拭纸在擦拭过程中容易掉尘污染被擦拭品,不适用于洁净室环境。

2、无尘擦拭纸,是一种用于无尘室擦拭作业的无纺布,必须具备快速吸水、不脱落纤维、无有害重金属和有机物、低的溶剂溶出物等特点。目前,制造无尘擦拭纸的常用无纺布有三种。第一种是射流喷网成布法制备的不同比例的纤维素短纤和涤纶短纤结合的无纺布,虽然该无纺布吸水性能较好、但是短纤容易在擦拭过程中脱落,造成对擦拭面的污染。第二种是采用化纤长丝制备的无纺布,如pp熔喷布、pp或pet纺粘布,虽然该无纺布的长纤不易脱落,但是由于化纤表面疏水,因此吸水性能较差。第三种是纤维素长纤无纺布,纤维素长纤不易脱落,吸水性能优异,但是纤维素长纤强度较一般化纤要小,长纤之间的粘结力较弱,在擦拭过程中,纤维素长纤容易被钩断,耐磨性能较差。上述三种用于制造无尘擦拭纸的无纺布,都不具备抗静电的功能,纤维表面电阻过大,在使用过程中容易产生静电,不适于对静电敏感的电子产品加工中使用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术提供了一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布及其制备方法,本技术的用于制造无尘擦拭纸的无纺布具有洁净度高、柔软性好、不易掉毛掉粉,具有较高的吸水吸油性及优异的清洁物体表面的能力。同时本技术的制备方法简单易行,成本低廉、适用于大规模生产。

2、第一方面,本技术提供一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布,采用如下技术方案:一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布,包括含有纤维素纤维、针木纤维和涤纶纤维的无纺布和无纺布表面的化学粘合剂层,所述化学粘合剂层是所述无纺布浸于化学粘合剂液后,再烘干制得,其中,所述化学粘合剂液,按照质量份数计,制备原料包括:亲水性单体68-72份、聚乙烯醇0.4-0.6份、强极性单体9-11份、聚辛烯共聚物乳液97-103份、表面活性剂1-1.5份、烯丙基聚氧乙烯醚3-5份、引发剂水溶液2.4-2.6份、去离子水395-400份,其中所述纤维素纤维、针木纤维和涤纶纤维的质量份数比为4:5:1。

3、通过采用上述技术方案,各组分紧密协作,共同打造了一款洁净度高、柔软性好、牢固且不掉毛掉粉的优质产品。纤维素纤维、针木纤维和涤纶纤维:这三种纤维以4:5:1的质量比混合,构成了无纺布的基础结构。纤维素纤维提供了良好的吸水性和吸油性,针木纤维增加了无纺布的柔软性和弹性,而涤纶纤维则增强了整体的耐用性和韧性。这种混合纤维不仅确保了无纺布的高强度和耐用性,还赋予了其优异的清洁能力。化学粘合剂层:通过浸渍和烘干工艺,化学粘合剂液在无纺布表面形成了一层均匀的粘合剂层。这一层不仅进一步增强了无纺布的结构稳定性,还显著提升了其与无纺布的粘结强度,降低了使用过程中掉毛掉粉的风险,从而提升了洁净度。强极性单体:含有氨基、酰胺基等强极性基团的单体与无纺布表面的含氧基团形成离子键和氢键,显著提升了化学粘合剂层与无纺布的粘结强度。这种强化学键合保证了无纺布在擦拭过程中的耐磨性和稳定性。聚辛烯共聚物乳液:这种长链聚合物乳液为无纺布提供了额外的粘结性和柔韧性。其长链结构使得无纺布在保持足够强度的同时,还具有良好的柔软性,减少了使用中的掉毛掉粉现象,进一步提升了洁净度。表面活性剂:具有良好的湿润、渗透、乳化等性能,表面活性剂改善了化学粘合剂液的流动性,使其更容易渗透到无纺布内部,形成网状结构。这种结构不仅增强了无纺布的整体性能,还提升了其对液体和油污的吸收能力。烯丙基聚氧乙烯醚:作为一种柔性添加剂,烯丙基聚氧乙烯醚改善了化学粘合剂层的柔软性,使得无纺布在擦拭时更加顺滑,减少了对被擦拭表面的损伤,同时提供了更好的用户体验。亲水性单体和聚乙烯醇:这些组分提升了无纺布的吸水性,使得无尘擦拭纸能够更有效地吸收水分和油污。亲水性单体确保了水分快速被吸收,而聚乙烯醇则有助于形成稳定的吸水网络结构。引发剂水溶液和去离子水:引发剂水溶液在聚合反应中起到了关键作用,促进了各单体的交联反应,形成了稳定的化学结构。去离子水作为溶剂,确保了化学反应的顺利进行,同时避免了杂质的引入,保证了产品的洁净度。综上所述,本技术中的各组分通过精心设计和配比,协同作用,共同打造出了一款具有高洁净度、良好柔软性、牢固性和优异清洁能力的无尘擦拭纸用无纺布。该产品不仅满足了高要求的无尘环境需要,还因其简单的制备方法和低廉的成本,适合大规模生产,具有广泛的应用前景。

4、优选的,所述亲水性单体选自丙烯酸和甲基丙烯酸中至少的一种。

5、优选的,所述强极性单体由丙烯酰胺类单体和丙烯酸二甲氨基乙酯类单体以质量份数比1:1组成。

6、通过采用上述技术方案,在无尘擦拭纸用无纺布的制造中,强极性单体的组合选择了丙烯酰胺类单体和丙烯酸二甲氨基乙酯类单体以质量份数比1:1组成。这种特定的配比和选择赋予了无纺布在性能上的显著优势。丙烯酰胺类单体:含有强极性的酰胺基团,这些基团能够与无纺布表面的含氧基团形成氢键,从而提供出色的粘附性。这种强化学键保证了无纺布在机械擦拭过程中的耐用性和稳定性,减少了纤维的脱落。丙烯酸二甲氨基乙酯类单体:引入了额外的极性基团,如叔氨基,这些基团也能与无纺布表面相互作用,进一步增强粘结剂与无纺布的整体粘结力。综上所述,丙烯酰胺类单体和丙烯酸二甲氨基乙酯类单体以1:1的质量份数比配比,在无尘擦拭纸用无纺布的制造中发挥了至关重要的作用。强极性单体中的强极性基团(氨基、酰胺基)与无纺布表面上的含氧基团存在离子键、氢键等作用力,从而显著提升与无纺布的粘结强度,显著降低无纺布在擦拭过程中掉毛掉粉,进而提升洁净度。

7、优选的,所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中至少的一种;所述丙烯酸二甲氨基乙酯类单体选自丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯中至少的一种。

8、优选的,所述聚辛烯共聚物乳液的制备方法为,按照质量份数,在玻璃反应釜中加入去离子水400份和乳化剂0.5份,通入高纯氮气、在搅拌速度为300-350rpm下搅拌1-1.5h,然后再加入15份1-辛烯,在搅拌速度为300-350rpm下搅拌0.8-1h,升温至61-65℃并恒温,再加入1份质量浓度为10%的引发剂水溶液61-63℃反应2-2.5h,随后分别将70份1-辛烯、15份全氟甲基乙烯基醚、4份质量浓度10%的引发剂水溶液通过蠕动泵滴加到反应釜中,滴加时间为3-3.5h,61-63℃反应5-6h,反应结束后降温至室温,用150目筛网过滤,得到聚辛烯共聚物乳液。

9、通过采用上述技术方案,制备的长链聚辛烯共聚物乳液能够提供良好的粘结性能,确保化学粘合剂层与无纺布的紧密结合。其长链结构提供了足够的柔韧性,使得用于制造无尘擦拭纸的无纺布具有优异的柔软性,显著降低无纺布在擦拭过程中掉毛掉粉,进而提升洁净度。聚辛烯共聚物乳液的制备方法简单易行,成本低廉,适用于大规模生产。这使得无尘擦拭纸的生产成本降低,有利于推广应用。综上所述,聚辛烯共聚物乳液在制造无尘擦拭纸的无纺布中具有增强粘结性能、改善化学粘合剂层的柔软性、提高无纺布的综合性能等多种作用和协同效果,有助于提高无尘擦拭纸的品质和使用性能。

10、优选的,所述引发剂为过硫酸铵,所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。

11、优选的,所述表面活性剂由脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮k30和十二烷基双羟乙基甲基氯化铵以质量份数比4:4:5组成。

12、通过采用上述技术方案,表面活性剂具有良好的湿润、渗透、乳化等性能,能够改善化学粘合剂液的流动性,将其渗透到无纺布内部,形成网状结构,从而显著提升无纺布的综合性能。脂肪醇聚氧乙烯醚作为一种非离子表面活性剂,能够降低液体的表面张力,提高化学粘合剂液的流动性和渗透性,使得粘合剂更容易均匀地渗透到无纺布的内部结构中。聚乙烯吡咯烷酮k30具有良好的溶解性和稳定乳化作用,能够维持化学粘合剂液中各组分的均匀分散,防止分层和沉淀,确保粘合剂液的稳定性。十二烷基双羟乙基甲基氯化铵是一种阳离子表面活性剂,具有很好的湿润性、清洁能力和抗静电性能,能够改善无尘擦拭纸对物体表面的清洁效果。这三种表面活性剂的复配使用,可以发挥它们的协同效应。脂肪醇聚氧乙烯醚提供流动性和渗透性,聚乙烯吡咯烷酮k30保持乳化稳定性,而十二烷基双羟乙基甲基氯化铵则提供额外的湿润性、清洁能力和抗静电性能。这种协同作用使得化学粘合剂液在处理无纺布时更加高效,将化学粘合剂液渗透到无纺布内部,形成网状结构,从而显著提升无纺布的综合性能,尤其是在提高洁净度和降低掉毛掉粉方面。综上所述,通过这种特定比例的混合表面活性剂的使用,不仅提高了化学粘合剂液的性能,也优化了无尘擦拭纸的制造过程和最终产品的品质。

13、优选的,所述聚乙烯醇为pva 1799。

14、优选的,所述引发剂水溶液的质量浓度为15%,所述引发剂为过硫酸铵。

15、第二方面,本技术提供一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布的制备方法,采用如下的技术方案:

16、作为一个总的技术构思,本技术还提供上述一种用于制造无尘擦拭纸的无纺布的制备方法,包括以下步骤:

17、s101、按质量份数,在玻璃反应釜中加入去离子水和聚乙烯醇,通入高纯氮气、在搅拌速度为300-350rpm下搅拌1-1.2h,然后依次加入亲水性单体、强极性单体、聚辛烯共聚物乳、液烯丙基聚氧乙烯醚和表面活性剂,升温至61-63℃并恒温;然后加入引发剂水溶液引发反应,反应8-9h后停止加热,降温至室温,得到化学粘合剂液;

18、s102、采用化学粘合剂液对含有纤维素纤维、针木纤维和涤纶纤维的无纺布进行浸轧处理,轧余率为160%;

19、s103、将经步骤s102处理后的无纺布在150-160℃下培烘90-120秒后,得到用于制造无尘擦拭纸的无纺布。

20、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

21、1.高洁净度和低掉毛掉粉性:通过使用特定的化学粘合剂液配方,其中包括强极性单体和聚辛烯共聚物乳液,无尘擦拭纸的无纺布表面与化学粘合剂层之间的粘结强度显著提升。强极性单体中的极性基团与无纺布表面的含氧基团形成离子键和氢键,增强了粘附力,从而在擦拭过程中显著降低掉毛掉粉现象,提升了产品的洁净度。

22、2.优异的柔软性和吸水吸油性:添加烯丙基聚氧乙烯醚改善了化学粘合剂层的柔软性,使得无尘擦拭纸在使用过程中更加舒适,同时保持良好的吸水吸油性,提高了清洁效率。

23、3.综合性能的提升:表面活性剂的使用不仅改善了化学粘合剂液的流动性和渗透性,还有助于形成网状结构,增强了无纺布的内部结合力,从而提升了无纺布的综合性能,包括耐用性和清洁能力。

24、4.简单易行的制备方法:本技术提供的制备方法简单易行,不需要复杂的工艺或昂贵的设备,适合大规模生产。这种方法的简便性降低了生产成本,使得无尘擦拭纸的生产更加经济高效。

25、5.成本低廉且适用于大规模生产:通过优化配方和生产工艺,本技术的制造方法在保证产品质量的同时,实现了成本的控制,使得产品在市场上具有竞争力。

26、6.环境友好:使用去离子水和可再生资源如纤维素纤维、针木纤维等,减少了对环境的影响,符合可持续发展的要求。

27、7.协同效果:聚辛烯共聚物乳液、表面活性剂和强极性单体等组分的协同作用,共同提升了无尘擦拭纸的性能,使其在保持优异清洁效果的同时,也具有良好的物理性能和使用寿命。

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