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一种高强柔软的透及其制备工艺和棉制品

阅读:588发布:2024-02-14

专利汇可以提供一种高强柔软的透及其制备工艺和棉制品专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及聚 氨 酯发泡材料的技术领域,公开了一种高强柔软的透 水 棉 ,解决了现有透水棉强度低易受撕扯受损而产生褶皱的问题,其包括以下 质量 份数原料混合发泡得到:聚醚多元醇20~40份,聚醚3.5~4.8份, 硅 油5~7份,异氰酸酯24~40份,体积当量直径为400nm的 纳米级 四氟乙烯粉体8~12份,水3~5份,催化剂1~1.2份,聚二甲基硅 氧 烷8~12份, 汽化 剂2~10份,抗 氧化剂 0.3~0.7份,汽化剂为二氯甲烷或二氯乙烷;复合催化剂三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚 锡 按质量比1:3:10混合而成,所得透水棉在保有透水棉柔软且透水的特性下,提高了透水棉的抗撕扯性能,加强透水棉的抗褶皱性;还公开了本发明透水棉和由本发明透水棉制得的棉制品,其棉包透水透气且长久抗褶皱,制得的成品使用寿命长。,下面是一种高强柔软的透及其制备工艺和棉制品专利的具体信息内容。

1.一种高强柔软的透,其特征在于:包括以下质量份数的原料混合发泡得到:
聚醚多元醇20 40份,
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聚醚 3.5 4.8份,
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油 5 7份,
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异氰酸酯 24 40份,
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纳米级四氟乙烯粉体 8 12份,
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水 3 5份,
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复合催化剂 1 1.2份,
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聚二甲基硅烷 8 12份,
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汽化剂 2 10份,
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氧化剂 0.3 0.7份,
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所述汽化剂为二氯甲烷或二氯乙烷;
所述纳米级四氟乙烯粉体体积当量直径为400nm;
所述复合催化剂为三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚,其中三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚锡质量比为1:3:10。
2.根据权利要求1所述的一种高强柔软的透水棉,其特征在于:还包括增效剂,所述增效剂为聚丙烯酸甲酯5 6份或丙烯酸丁酯7 10份。
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3.根据权利要求2所述的一种高强柔软的透水棉,其特征在于:所述汽化剂为二氯乙烷
7 10份或二氯甲烷2 10份。
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4.根据权利要求1或3所述的一种高强柔软的透水棉,其特征在于:还包括鞣酸 0.05~
0.1份。
5.根据权利要求1 4任意一项所述的一种高强柔软的透水棉的制备工艺,其特征在于:
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包括以下步骤:
S1:将原料按质量份数比例输送至发泡机内;
S2:由发泡机在高速搅拌下进行发泡,发泡时间为1 2min,发泡结束后静置1 2h后,得~ ~
到透水棉。
6.根据权利要求5所述的一种高强柔软的透水棉的制备工艺,其特征在于:S1中原料还包括增效剂,所述增效剂为聚丙烯酸甲酯5 6份或丙烯酸丁酯7 10份,S1中纳米级四氟乙烯~ ~
粉体与增效剂混合均匀后一同输送。
7.根据权利要求6所述的一种高强柔软的透水棉的制备工艺,其特征在于:S1中纳米级四氟乙烯粉体、增效剂、汽化剂混合均匀后一同输送。
8.一种棉制品,由权利要求1 4任意一项所述的透水棉制的。
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说明书全文

一种高强柔软的透及其制备工艺和棉制品

技术领域

[0001] 本发明涉及聚酯发泡材料的技术领域,尤其是涉及一种高强柔软的透水棉及其制备工艺和棉制品。

背景技术

[0002] 聚氨酯发泡材料,又俗称聚氨酯发泡海绵,其是由聚醚多元醇和异氰酸酯混合发泡得到。其中聚氨酯软泡材料作为聚氨酯材料的一种,较为广泛的使用在织物复合材料中,如垫肩文胸海绵、化妆绵和玩具中,由此对于也延伸出了具有各自需求特性的改性材料。
[0003] 例如申请公布号为CN104817681A的中国专利“具有透水性聚氨酯内衣罩杯海绵的配方及其发泡制造方法”,其中公开了一种透水性聚氨酯材料,在原有聚醚多元醇和异氰酸酯混合发泡的基础上,在原料中加入有机亲水剂来提高其透水性聚氨酯材料的透水性,并用其生产内衣罩杯,以满足女性内衣透气透水透汗的需求。同时保留聚氨酯发泡材料制得的内衣罩杯可机洗,不易褶皱的特性。
[0004] 但然而在实际使用过程中其不易褶皱的特性存在有时效性,在使用一段时间后机洗出现褶皱的可能大为增加。经过调整发现其问题来源于两方面,首先其透水性聚氨酯材料自身本身存在较大的压缩永久变形量,在折弯处压缩变形再回复的过程中存在不可恢复的量,随不可恢复的量的积累,导致褶皱产生。另一方面是由于实际生产成成品后聚氨酯发泡材料外还包裹有织物,两者一同机洗过程或日常使用中聚氨酯发泡材料还受到撕扯,聚氨酯发泡材料内部被撕扯损坏,导致其强度进一步降低,压缩永久变形量增大,由此褶皱会更易产生。最终导致了该聚氨酯发泡材料制得的内衣罩杯、玩具在使用一段时间后其强度下降情况明显,易产生褶皱。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一在于提供一种高强柔软的透水棉,其在保有透水棉柔软且透水的特性下,提高了透水棉的抗撕扯性能,加强透水棉的抗褶皱性,本发明的目的之二在于提供一种高强柔软的透水棉的制备工艺,以生产获得一种抗撕扯性能和抗褶皱性优良的透水棉;本发明的目的之三在提高本发明透水棉制备得到的棉制品,其透水透气且长久抗褶皱、使用寿命长。
[0006] 本发明的上述技术目的之一是通过以下技术方案得以实现的:一种高强柔软的透水棉,其特征在于:包括以下质量份数的原料混合发泡得到:
聚醚多元醇20~40份,
聚醚3.5~4.8份,
硅油5~7份,
异氰酸酯24~40份,
纳米级四氟乙烯粉体8~12份,
水3~5份,
复合催化剂1~1.2份,
聚二甲基硅氧烷8~12份,
汽化剂2~10份,
氧化剂0.3~0.7份,
所述汽化剂为二氯甲烷或二氯乙烷;
所述纳米级四氟乙烯粉体体积当量直径为400nm;
所述复合催化剂为三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚,其中三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚锡质量比为1:3:10。
[0007] 通过采用上述技术方案,聚醚多元醇与异氰酸酯反应生产聚氨酯,其中聚醚和硅油填充聚氨酯,使得聚氨酯的柔软性更佳。
[0008] 纳米级四氟乙烯粉体混合于原料中,与同样分散于聚醚多元醇、异氰酸酯中的聚二甲基硅氧烷之间接触并结合,使得纳米级四氟乙烯粉体稳定嵌在聚氨酯发泡材料,以纳米级四氟乙烯粉体颗粒为中心,加强周围聚氨酯发泡材料体的抗撕扯性能。同时纳米级四氟乙烯粉体作为填料填充,增强透水棉强度,降低压缩永久变形量,并且较纳米而言,纳米级四氟乙烯粉体还提高了透水棉的抗老化性能,减缓老化带来的透水棉力学性能下降,并且纳米四氟乙烯粉体较纳米碳酸钙而言更加亲肤。
[0009] 汽化剂和水在发泡过程中促进发泡,且汽化剂和水混合辅助发泡可使得发泡泡沫更细腻。抗氧化剂的添加可提高所得聚氨酯发泡材料的抗氧化性,将减缓所得聚氨酯发泡材料随使用时间延长的老化现象。
[0010] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括增效剂,所述增效剂为聚丙烯酸甲酯5~6份或丙烯酸丁酯7~10份。
[0011] 通过采用上述技术方案,增效剂可稠化混合原料,减缓纳米级四氟乙烯粉体下沉情况,使得纳米级四氟乙烯粉体分散更为均匀,提高纳米级四氟乙烯粉体和聚二甲基硅烷结合下对透水棉的加强效果。同时增效剂自身对透水棉还具有一定增强效果。
[0012] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述汽化剂为二氯乙烷7~10份或二氯甲烷2~10份。
[0013] 通过采用上述技术方案,聚丙烯酸甲酯可溶于二氯乙烷内,进而辅助聚丙烯酸甲酯在原料中的混合分散,提高聚丙烯酸甲酯分散均匀程度,提高透水棉加强效果。
[0014] 丙烯酸丁酯呈液态,混合更为方便,混合程度更为均匀,同时丙烯酸丁酯中含有不饱和的碳碳双键,在发泡过程参与聚合过程,延长聚氨酯发泡材料内交联链链长,并引入官能团,提高透气棉的柔软性和亲水性。
[0015] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括鞣酸0.05~0.1份。
[0016] 通过采用上述技术方案,鞣酸含有复数的羟基和羧基,参与聚醚多元醇、异氰酸酯的聚合中作为一个交联节点,提高所得聚氨酯发泡材料内部的交联度,提高透气棉的抗撕扯性能和抗褶皱性能。
[0017] 本发明的上述技术目的之二是通过以下技术方案得以实现的:一种高强柔软的透水棉的制备工艺,包括以下步骤:
S1:将原料按质量份数比例输送至发泡机内;
S2:由发泡机在高速搅拌下进行发泡,发泡时间为1~2min,发泡结束后静置1~2h后,得到透水棉。
[0018] 通过采用上述技术方案,制备一种抗撕扯性能和抗褶皱性优良的透水棉,加强透水棉制得产品的使用寿命。
[0019] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:S1中原料还包括增效剂,所述增效剂为聚丙烯酸甲酯5~6份或丙烯酸丁酯7~10份,S1中纳米级四氟乙烯粉体与增效剂混合均匀后一同输送。
[0020] 通过采用上述方案,由增效剂对纳米级四氟乙烯粉体预混合,进行分散,便于纳米级四氟乙烯粉体加入发泡剂后可快速均匀地分散开。
[0021] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:S1中纳米级四氟乙烯粉体、增效剂、汽化剂混合均匀后一同输送。
[0022] 通过采用上述方案,由增效剂和汽化对纳米级四氟乙烯粉体预混合,进行分散,便于纳米级四氟乙烯粉体加入发泡剂后可快速均匀地分散开。
[0023] 本发明的上述技术目的之三是通过以下技术方案得以实现的:一种棉制品,由上述的透水棉制的。
[0024] 通过采用上述方案,获得一种透水透气且长久抗褶皱的棉制品。
[0025] 综上所述,本发明具有以下有益效果:1.本发明透水棉,其原料中纳米级四氟乙烯粉体与同样分散于聚醚多元醇、异氰酸酯中的聚二甲基硅氧烷之间接触并结合,使得纳米级四氟乙烯粉体稳定嵌在聚氨酯发泡材料,以纳米级四氟乙烯粉体颗粒为中心,加强周围聚氨酯发泡材料体的抗撕扯性能。同时纳米级四氟乙烯粉体作为填料填充,增强透水棉强度,降低压缩永久变形量,并且较纳米碳酸钙而言,纳米级四氟乙烯粉体还提高了透水棉的抗老化性能,减缓老化带来的透水棉力学性能下降,并且纳米四氟乙烯粉体较纳米碳酸钙而言更加亲肤;
2.本发明中还加入了可稠化混合原料的增效剂,减缓纳米级四氟乙烯粉体下沉情况,使得纳米级四氟乙烯粉体分散更为均匀,提高纳米级四氟乙烯粉体和聚二甲基硅烷结合下对透水棉的加强效果。同时增效剂自身对透水棉还具有一定增强效果;
3.以本发明透水棉制得的棉制品,透水透气且长久抗褶皱,制得的成品使用寿命长。

具体实施方式

[0026] 实施例1,一种高强柔软的透水棉,包括以下质量份数的原料混合发泡得到:
聚醚多元醇20份,聚醚3.5份,硅油5份,异氰酸酯24份,纳米级四氟乙烯粉体8份,水3份,催化剂1份,聚二甲基硅氧烷8份,汽化剂2份,抗氧化剂0.3份,增效剂7份,鞣酸0.05份。
[0027] 聚醚多元醇此处选用聚醚多元醇N220。
[0028] 聚醚选用TPU美国Lubrizol 2530。
[0029] 硅油选用青岛科润生物科技有限公司的成品KB 8701。
[0030] 异氰酸酯选用万华化学8610号异氰酸酯。
[0031] 纳米级四氟乙烯粉体体积当量直径为400nm。
[0032] 催化剂可根据实际情况而定,此处为复合催化剂,包括三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚锡,其中三甲胺、三乙撑二胺和辛酸亚锡质量比为1:3:10。
[0033] 汽化剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
[0034] 抗氧化剂可根据实际情况而定,此处为巴斯夫抗氧化剂1010。
[0035] 增效剂为丙烯酸丁酯,汽化剂为二氯甲烷。
[0036] 一种高强柔软的透水棉的制备方法如下:S1:将上述原料将原料分开装罐,其中聚醚多元醇、聚醚、异氰酸酯单独装罐,纳米级四氟乙烯粉体、增效剂和汽化剂混合装罐,剩余原料单独装罐;
S2:将原料按质量份数比例输送至发泡机内;
S3:由发泡机在高速搅拌下进行发泡,发泡时间为1~2min,发泡结束后静置1~2h后,得到透水棉。
[0037] 同时根据实施例1的制备方法进行制备实施例2~6,实施例1~6具体参数如下所示。
[0038] 表一对比例1,
一种透水棉,与实施例2的区别之处在于纳米级四氟乙烯粉体、聚二甲基硅氧烷、增效剂、鞣酸的用量均为零。
[0039] 对比例2,一种透水棉,基于实施例2的基础上,区别之处在于聚二甲基硅氧烷、增效剂、鞣酸的用量均为零。
[0040] 对比例3,一种透水棉,基于实施例2的基础上,区别之处在于纳米级四氟乙烯粉体、增效剂、鞣酸的用量均为零。
[0041] 对比例4,一种透水棉,基于实施例2的基础上,区别之处在于增效剂、鞣酸的用量均为零,以纳米级碳酸钙替代纳米级四氟乙烯粉体混入原料中。
[0042] 以下为对实施例1~6和对比例1~4进行测试。
[0043] 测试内容:(1)根据中“GB T 10808-2006高聚物多孔弹性材料撕裂强度的测定”记载的测试方法制备试样并进行撕扯强度的检测。
[0044] (2)根据中“GBT 6669-2008软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定”记载的测试方法制备试样并进行压缩永久变形量的检测,测验温度:70℃维持时间:22H。
[0045] (3)根据中“GB T 10808-2006高聚物多孔弹性材料撕裂强度的测定”记载的测试方法制备试样,在8.5w功率的紫外灯下老化24h后再进行撕扯强度的检测。
[0046] (4)根据中“GBT 6669-2008软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定”记载的测试方法制备试样,在8.5w功率的紫外灯下老化24h后再进行压缩永久变形量的检测,测试温度:70℃维持时间:22H。
[0047] (5)采用邵氏硬度计测试透水棉的硬度。
[0048] 其中撕扯强度大为佳;压缩永久变形量小代表透水棉弹性恢复好,在揉搓过程后恢复程度好;硬度应当适中,范围控制于29~33为佳,最低补得低于25,最高不得超过35。
[0049] 测试结果如下:表二
  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
1.撕扯强度N/m 52 56 53 55 56
2.压缩永久变形量% 8 6 8 7 7
3.老化后撕扯强度N/m 38 43 39 41 41
4.老化后压缩永久变形量% 12 9 12 10 10
5.硬度HA 32 32 33 33 32
  实施例6 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
1.撕扯强度N/m 54 36 32 40 32
2.压缩永久变形量% 8 14 11 12 11
3.老化后撕扯强度N/m 42 21 18 23 16
4.老化后压缩永久变形量% 12 23 24 24 24
5.硬度HA 33 31 33 32 35
根据表二对比实施例1~6和对比例1~4,实施例1~6所得的透水棉的撕扯强度均强于对比例1~4,且其压缩永久变形量均小于对比例1~4,同时实施例1~6在面对老化情况下撕扯强度的衰减和压缩永久变形量增加均小于对比例1~4。
[0050] 对比其中实施例2和对比例1可知,纳米级四氟乙烯粉体、聚二甲基硅氧烷、增效剂、鞣酸的添加加入可提升实施例1~6的撕扯强度,降低实施例1~6的压缩永久变形量,并且提高抗抗老化性能。
[0051] 对比其中实施例2、对比例2和对比例3可知,单独的纳米级四氟乙烯粉体或聚二甲基硅氧烷无法较为显著的提升实施例1~6的撕扯强度,降低实施例1~6的压缩永久变形量以及提高抗抗老化性能。本发明中纳米级四氟乙烯粉体和聚二甲基硅氧烷共同使用才可达到所得效果。
[0052] 对比其中实施例2、对比例4可知,本发明中纳米级四氟乙烯粉体所起效果并非以简单单纯的填料起作用,纳米级四氟乙烯粉体和聚二甲基硅氧烷之间的结合可提高透水棉撕扯强度,降低透水棉的压缩永久变形量以及提高抗抗老化性能。
[0053] 对比例5,一种透水棉,与实施例4区别之处在于汽化剂为二氯甲烷。
[0054] 对比例6,一种透水棉,与实施例2区别之处在于汽化剂为二氯乙烷。
[0055] 对比例7,一种透水棉,与实施例2区别之处在于鞣酸用量为零。
[0056] 对比例8,一种透水棉,与实施例2区别之处在于各原料均单独装罐。
[0057] 对比例9,一种透水棉,与实施例4区别之处在于各原料均单独装罐。
[0058] 以下为对比例5~9进行测试,测试结果如下。
[0059] 表三  对比例5 对比例6 对比例7 对比例8 对比例9
1.撕扯强度N/m 52 56 50 52 50
2.压缩永久变形量% 9 6 8 7 8
3.老化后撕扯强度N/m 32 43 36 40 38
4.老化后压缩永久变形量% 19 9 12 11 13
5.硬度HA 32 32 31 32 32
由表二和表三,对比实施例4和对比例5可知,当增效剂为聚丙烯酸甲酯时,汽化剂选用二氯乙烷较二氯甲烷而言,有利于透水棉的撕扯强度提升、压缩永久变形降低以及抗老化性能提升,并且其中对抗老化性能提升较为明显。
[0060] 对比实施例2和对比例6可知,当增效剂为丙烯酸丁酯时,汽化剂选用二氯甲烷较二氯乙烷而言,对透水棉的撕扯强度提升、压缩永久变形降低以及抗老化性能提升有一定影响,但影响不大。
[0061] 对比实施例2和对比例7可知,本发明中加入鞣酸可提高透水棉的撕扯强度、降低压缩永久变形量以及提升抗老化性能,并且其中对撕扯强度提升和降低压缩永久变形量较为明显。
[0062] 对比实施例2、对比例8和对比例9可知,本发明中将纳米级四氟乙烯粉体、增效剂和/或汽化剂预混合装罐,有利于提高透水棉的撕扯强度、降低压缩永久变形量以及提升抗老化性能。
[0063] 实施例7,一种透水棉,与实施例4区别之处在于聚丙烯酸甲酯用量为5kg。
[0064] 实施例8,一种透水棉,与实施例4区别之处在于聚丙烯酸甲酯用量为2kg。
[0065] 实施例9,一种透水棉,与实施例4区别之处在于聚丙烯酸甲酯用量为7kg。
[0066] 实施例10,一种透水棉,与实施例2区别之处在于丙烯酸丁酯用量为7kg。
[0067] 实施例11,一种透水棉,与实施例2区别之处在于丙烯酸丁酯用量为10kg。
[0068] 实施例12,一种透水棉,与实施例2区别之处在于丙烯酸丁酯用量为12kg。
[0069] 实施例13,一种透水棉,与实施例2区别之处在于鞣酸为0.05kg。
[0070] 实施例14,一种透水棉,与实施例2区别之处在于鞣酸为0.1kg。
[0071] 实施例15一种透水棉,与实施例2区别之处在于鞣酸为0.03kg。
[0072] 实施例16一种透水棉,与实施例2区别之处在于鞣酸为0.12kg。
[0073] 以下为实施例7~16行测试,测试结果如下。
[0074] 表四由上表二和表四,对比实施例4和实施例7~9可知,聚丙烯酸甲酯为增效剂,且以二氯乙烷为汽化剂时,聚丙烯酸甲酯用量应选用5~6份,保证提升效果的同时,避免因多余聚丙烯酸甲酯导致交联度过大、透水棉硬度大幅度提升。
[0075] 由上表二和表四,对比实施例2和实施例10~12可知,丙烯酸丁酯为增效剂,且以二氯甲烷为汽化剂时,丙烯酸丁酯用量应选用7~10份,保证提升效果的同时,避免因多余丙烯酸丁酯导致交联度过大、透水棉硬度大幅度提升。
[0076] 由上表二和表四,对比实施例2和实施例13~16可知,本申请中鞣酸用量不宜过多,优选鞣酸用量为0.05~0.1份,保证提升效果的同时,避免因多余鞣酸导致交联度过大、透水棉硬度大幅度提升。
[0077] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,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,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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