一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法技术

本发明专利技术涉及无纺布技术领域，公开了一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法。包括以下步骤：1）将珊瑚礁粉置于马弗炉中焙烧，超声震荡清洗，烘干，加入氨基硅烷偶联剂溶液中进行改性处理；2）将聚丙烯无纺布置于哌嗪水溶液中浸渍，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中室温下反应，取出后置于烘箱中进行热处理，将热处理后的无纺布置于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，加入氯化亚砜进行酰氯化反应；3）将聚丙烯无纺布浸入多孔珊瑚礁粉悬浮液中，得到表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布；4）将步骤3）中表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布置于纳米二氧化钛分散液中，静置吸附，干燥即得。本发明专利技术制备得到的聚丙烯无纺布具有良好的紫外线防护性能和耐洗性能。

A preparation method of UV resistant polypropylene non-woven fabric

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法
本专利技术涉及无纺布
，尤其是涉及一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法。
技术介绍
聚丙烯纤维是以等规聚丙烯为原料经过熔体纺丝而制成的一种合成纤维，在国内被称为丙纶，是五大合成纤维之一。聚丙烯纤维可分为长纤维、短纤维、纺粘无纺布和熔喷无纺布等几类。长纤维由于其光泽、悬垂性好，多将其用于服装及针织行业，短纤维大多是经短纺工艺制得，与棉花混纺后可做成丙棉细布、床单等产品。由于聚丙烯纤维一些突出特点，如质量轻，聚丙烯纤维密度为0.90-0.92g/cm3，是所有化纤产品中最轻纤维，所以非常适合做冬季服装的絮填料或滑雪服和登山服的面料；化学稳定性好，聚丙烯纤维高规整的全同立构结构和高的结晶度，使其常温下不溶于常见的溶剂；电绝缘性和保暖性能好，由于它的零吸收特性，使其即使处于潮湿的环境中仍能保持其很好的绝缘性。但是聚丙烯存在的缺陷是聚丙烯分子链中存在大量的甲基侧链，而叔碳上得氢键在紫外线照射下发生氧化反应而老化，从而影响其使用寿命。中国专利公开号CN108265392公开了一种高光氧稳定性增强聚丙烯无纺布的制备方法，包括将抗紫外复合添加剂和聚丙烯混合，抗紫外母粒的制备，挤出，纺丝，气流拉伸制得所述的高光氧稳定性增强聚丙烯无纺布，通过受阻酚类光稳定剂和纳米氧化复合使用，得到具有抗紫外效果的聚丙烯无纺布，但是由于紫外线屏蔽剂氧化锌纳米颗粒大部分分散于聚丙烯纤维的内部，表面的抗紫外线氧化锌纳米颗粒较少，抗紫外性能有限，且浪费较多的纳米氧化锌原料。中国专利公开号CN105625032公开了一种防紫外线涤棉面料及其制备方法，现将涤纶纤维、长绒棉纤维、聚酰胺纤维等纤维进行混纺织造，然后将混纺织造得到的面料置于含有紫外屏蔽剂纳米二氧化钛的整理液中进行浸渍处理，得到具有抗紫外效果的涤棉面料，其简单的通过常规的浸渍方法将二氧化钛附着在面料纤维存在的问题是二氧化钛沉积在面料纤维表面的纳米二氧化钛较少且纳米二氧化钛与面料纤维之间的结合力较弱，造成面料的抗紫外性能不佳和紫外屏蔽剂容易从面料纤维表面脱离。中国专利公开号CN103820939公开了一种抗紫外线绒面料及其制备方法，将布料在染色或印花过程中浸轧于含紫外线屏蔽剂纳米二氧化钛的整理液中得到具有抗紫外的绒面料，但是在使用过程中由于纳米二氧化钛同时具有较强的光催化特性，加速纤维或染料分子的光催化降解，从而造成绒面料的强度下降和面料表面颜料的脱落。
技术实现思路
本专利技术是为了克服以上现有技术问题，提供一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法。本专利技术制备得到的聚丙烯无纺布具有良好的紫外线防护性能和耐洗性能。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法，包括以下步骤：1)将珊瑚礁粉置于马弗炉中焙烧，然后加入去离子水中进行超声震荡清洗，烘干，得多孔珊瑚礁粉，将多孔珊瑚礁粉加入氨基硅烷偶联剂溶液中进行改性处理；2)将聚丙烯无纺布置于哌嗪水溶液中浸渍10-20min，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中室温下反应5-10min，取出后置于烘箱中进行热处理15-30min，将热处理后的无纺布置于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，水浴加热至50-65℃，加入氯化亚砜进行酰氯化反应4-8h，取出后烘干；3)将步骤1)中经过改性处理后的多孔珊瑚礁粉加入去离子水中搅拌分散均匀得悬浮液，将步骤2)中烘干后的聚丙烯无纺布浸入悬浮液中，水浴加热至40-50℃，保温反应1-3h，取出后置于烘箱中烘干，得到表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布；4)将纳米二氧化钛加入去离子水中进行超声震荡分散20-50min，得纳米二氧化钛分散液，将步骤3)中表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布置于纳米二氧化钛分散液中，静置吸附2-5h，取出后置于烘箱中进行干燥处理，即得。作为优选，所述步骤1)中珊瑚礁粉焙烧温度为200-300℃，焙烧时间为1-2h。作为优选，所述步骤1)中多孔珊瑚礁粉与氨基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.5。作为优选，所述步骤2)中氯化亚砜的添加量为聚丙烯无纺布质量的3-6％。作为优选，所述步骤3)中多孔珊瑚礁粉与聚丙烯无纺布的质量比为1:5-10。作为优选，所述步骤4)中纳米二氧化钛与去离子水的质量体积比为1-3g/80mL。作为优选，所述步骤4)中纳米二氧化钛经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：将纳米二氧化钛加入乙醇水溶液中进行超声震荡分散，然后加入环氧基硅烷偶联剂，搅拌反应30-50min，分离后进行烘干，得偶联剂改性纳米二氧化钛，将偶联剂改性纳米二氧化钛置于聚乙烯亚胺溶液中，调节体系pH至8.5-9.0浴加热至50-60℃，搅拌反应1-3h，分离后置于烘箱中干燥，即得。作为优选，所述纳米二氧化钛与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:1-2。作为优选，所述偶联剂改性纳米二氧化钛与聚乙烯亚胺的质量比为1:0.2-0.6。本专利技术为解决技术背景中涉及的技术问题，提出的解决方法为先将多孔珊瑚礁粉负载在聚丙烯无纺布纤维表面，然后浸渍在含有紫外线屏蔽剂纳米二氧化钛的整理液中，利用多孔珊瑚礁的吸附性能，将整理液中的纳米二氧化烯吸附聚集在珊瑚礁的空洞结构或者表面，在多孔珊瑚礁的吸附作用下，显著提高纳米二氧化钛在聚丙烯无纺布表面的附着量，从而提高聚丙烯无纺布的紫外线防护性能。另一方面，本专利技术较好的避免了具有较强光催化活性的纳米二氧化钛对聚丙烯无纺布的光催化降解作用，由于整理液中的纳米二氧化烯吸附在珊瑚礁的孔洞结构或者表面，相当于珊瑚礁充当纳米二氧化钛的载体，避免纳米二氧化钛与聚丙烯无纺布接触，进而阻止纳米二氧化钛对聚丙烯无纺布的光催化降解作用，延长聚丙烯无纺布的使用寿命。抗紫外无纺布的具体制备过程为：先对珊瑚礁粉进行改性处理，珊瑚礁颗粒为多孔结构，具有较好的吸附性能，本专利技术将珊瑚礁粉置于马弗炉中进行焙烧处理，除去珊瑚礁颗粒空洞结构中的微生物，然后进行超声震荡清洗处理，高频率的震荡清洗使珊瑚礁粉空洞结构中的微生物体和杂质颗粒脱离珊瑚礁颗粒的空洞结构中脱离，从而使珊瑚礁粉末颗粒具有更丰富的孔洞结构，提高珊瑚礁粉的吸附性能，再将氨基硅烷偶联剂接枝到珊瑚礁粉末颗粒表面，使珊瑚礁粉末颗粒表面接枝上氨基；哌嗪单体和均苯三甲酰氯单体通过界面聚合法在聚丙烯无纺布纤维表面发生交联反应，从而在聚丙烯纤维表面包覆一层聚氨酯聚合物层，聚氨酯聚合物层与聚丙烯纤维结合牢固，两者不易发生分离。包覆在聚丙烯纤维表面的聚氨酯聚合物层起到对紫外线的阻挡隔离作用，降低紫外线的透过率；另外，哌嗪单体和均苯三甲酰氯单体交联反应过程中，均苯三甲酰氯一部分酰氯基团被水解为羧基，从而使聚氨酯聚合物层中含有羧基，然后羧基与氯化亚砜发生反应，重新变为具有较高反应活性的酰氯基团，酰氯基团能够与珊瑚礁粉末颗粒表面的氨基发生反应，从而将珊瑚礁粉颗粒通过化学键接的方式固定在聚丙烯无纺布的表面，化学键接的方式相比物理附着的方式结合更加牢固，珊瑚礁粉很难从聚丙烯无纺布表面脱落。最后将表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布浸渍在纳米二氧化钛整理液中，利用多孔珊瑚礁优良的吸附性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）将珊瑚礁粉置于马弗炉中焙烧，然后加入去离子水中进行超声震荡清洗，烘干，得多孔珊瑚礁粉，将多孔珊瑚礁粉加入氨基硅烷偶联剂溶液中进行改性处理；/n2）将聚丙烯无纺布置于哌嗪水溶液中浸渍10-20min，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中室温下/n反应5-10min，取出后置于烘箱中进行热处理15-30min，将热处理后的无纺布置于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，水浴加热至50-65℃，加入氯化亚砜进行酰氯化反应4-8h，取出后烘干；/n3）将步骤1）中经过改性处理后的多孔珊瑚礁粉加入去离子水中搅拌分散均匀得悬浮液，将步骤2）中烘干后的聚丙烯无纺布浸入悬浮液中，水浴加热至40-50℃，保温反应1-3h，取出后置于烘箱中烘干，得到表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布；/n4）将纳米二氧化钛加入去离子水中进行超声震荡分散20-50min，得纳米二氧化钛分散液，将步骤3）中表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布置于纳米二氧化钛分散液中，静置吸附2-5h，取出后置于烘箱中进行干燥处理，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将珊瑚礁粉置于马弗炉中焙烧，然后加入去离子水中进行超声震荡清洗，烘干，得多孔珊瑚礁粉，将多孔珊瑚礁粉加入氨基硅烷偶联剂溶液中进行改性处理；
2）将聚丙烯无纺布置于哌嗪水溶液中浸渍10-20min，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中室温下
反应5-10min，取出后置于烘箱中进行热处理15-30min，将热处理后的无纺布置于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，水浴加热至50-65℃，加入氯化亚砜进行酰氯化反应4-8h，取出后烘干；
3）将步骤1）中经过改性处理后的多孔珊瑚礁粉加入去离子水中搅拌分散均匀得悬浮液，将步骤2）中烘干后的聚丙烯无纺布浸入悬浮液中，水浴加热至40-50℃，保温反应1-3h，取出后置于烘箱中烘干，得到表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布；
4）将纳米二氧化钛加入去离子水中进行超声震荡分散20-50min，得纳米二氧化钛分散液，将步骤3）中表面负载有多孔珊瑚礁的无纺布置于纳米二氧化钛分散液中，静置吸附2-5h，取出后置于烘箱中进行干燥处理，即得。


2.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中珊瑚礁粉焙烧温度为200-300℃，焙烧时间为1-2h。


3.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中多孔珊瑚礁粉与氨基硅烷偶联剂的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓明，
申请(专利权)人：宋晓明，
类型：发明
国别省市：河南;41