一种高韧性非织造材料及其制造方法技术

本申请公开了一种高韧性非织造材料及其制造方法，涉及非织造材料领域。一种高韧性非织造材料原料按重量份包括25

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性非织造材料及其制造方法


[0001]本申请涉及非织造材料的领域，尤其是涉及一种高韧性非织造材料及其制造方法。

技术介绍

[0002]无纺布是一种非织造布，无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，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，具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，可用于不同的行业，如：隔音，隔热，电热片，口罩，服装，医用，填充材料等。
[0003]随着无纺布技术的发展及对无纺布产品本身性能进一步改进的需求，使得无纺布及相关产品发展很快，经过不同的复合化整理加工，可以使无纺布的应用扩展到许多未曾触及的领域，使无纺布的性能得到大幅度改善和提高。
[0004]然而相比于常规的纺织布，无纺布的韧性较差，导致无纺布制品的循环使用性弱和承重性差，因此导致目前无纺布的应用面还不够广，特别是在高韧性领域上的无纺布制作。

技术实现思路

[0005]为了提高非织造材料的韧性，本申请提供一种高韧性非织造材料及其制造方法。
[0006]本申请提供的一种高韧性非织造材料，采用如下的技术方案：一种高韧性非织造材料，包括：25
‑
38份改性陶瓷纤维，55
‑
70份聚乙烯纤维，5
‑
9份热塑性聚酰亚胺，3
‑
5份抗氧剂。
[0007]通过采用上述技术方案，采用改性陶瓷纤维复配聚乙烯纤维，有利于提高非织造材料的韧性，聚乙烯纤维具有较强的硬度、拉伸强度和蠕变性，耐磨性、电绝缘性、韧性及化学稳定性好；而陶瓷纤维具有较高的阻燃耐火性和较强的保温隔热性能，化学稳定性好，抗热震稳定性好，但陶瓷纤维抗侵蚀、抗气流冲刷、抗剥落等性能较差，在环境中容易造成纤维结构收缩变形、纤维失弹、脆化折断等问题，因此通过对陶瓷纤维进行改性，增强其韧性，更有利于提高非织造材料的韧性，同时提高非织造材料的阻燃性；同时在制备非织造材料时，复配热塑性聚酰亚胺，利用热塑性聚酰亚胺抗疲劳、耐损、耐冲击、热稳定性等特性，提升非织造材料的韧性。
[0008]优选的，所述改性陶瓷纤维原料包括如下组份：25
‑
38份陶瓷纤维，0.5
‑
3.5份木质素磺酸盐，1
‑
3份过硫酸钠，1
‑
3份过硫酸铵，45
‑
68份去离子水，7
‑
13份聚乙二醇。
[0009]通过采用上述技术方案，采用木质素磺酸盐作为增韧剂，复配过硫酸钠、过硫酸铵作为增韧稳定剂，对陶瓷纤维进行改性，能有效提高陶瓷纤维的韧性，改善其易脆化折断的缺点，从而在利用陶瓷纤维增强非织造材料阻燃性的基础上，增强非织造材料的韧性。
[0010]优选的，所述抗氧剂为β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯。
[0011]通过采用上述技术方案，采用β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯作为制
备非织造材料的抗氧剂，是因为β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯是一种性能优良的非污染型无毒抗氧剂，有一定的稳定剂作用，用于非织造材料的制备中可以维持纤维材料的稳定性。
[0012]优选的，所述高韧性非织造材料还包括阻燃剂，所述阻燃剂包括以下组份：20
‑
35份有机硅树脂，10
‑
16份氢氧化铝，15
‑
20份氯化石蜡，7
‑
12份聚乙二醇，2
‑
4份二盐基硬脂酸铅，7
‑
10份交联剂，45
‑
60份溶剂。
[0013]通过采用上述技术方案，采用氢氧化铝、氯化石蜡等作为阻燃剂的主要成分，利用氢氧化铝、氯化石蜡等的高阻燃性能和抑烟性能，在非织造材料上形成一层阻燃涂层，在提升了非织造材料阻燃耐火性能的同时，也不会影响到非织造材料的韧性。
[0014]本申请还提供了一种高韧性非织造材料的制造方法，采用以下技术方案一种高韧性非织造材料的制造方法，包括以下步骤：S1.将25
‑
38份改性陶瓷纤维、55
‑
70份聚乙烯纤维、5
‑
9份热塑性聚酰亚胺、3
‑
5份抗氧剂混合熔融，将熔融液纺丝得到初生丝，将初生丝水洗后经拉伸、卷曲、松弛热定型，形成复合纤维；S2.将复合纤维堆叠铺成纤维网，并将纤维网层经过针刺加固，得到非织造材料坯布；S3.将非织造材料坯布浸渍于阻燃剂中进行处理，处理完成后通过热洗、烘干，制得高韧性非织造材料。
[0015]通过采用上述技术方案，采用改性陶瓷纤维复配聚乙烯纤维作为原材料制备非织造材料，有利于提高非织造材料的韧性，将陶瓷纤维进行改性后，有效提高了陶瓷纤维的韧性，改善其易脆化折断的缺点，从而在利用陶瓷纤维增强非织造材料阻燃性的基础上，增强非织造材料的韧性；在非织造材料的坯布上在涂覆一层阻燃涂层，进一步增强非织造材料的阻燃耐火性。
[0016]优选的，所述针刺加固工艺的条件如下：针刺频率1000
‑
1500刺/分，针刺密度6000
‑
6500枚/米，针刺速度0.5
‑
1米/分，针刺深度为5
‑
8毫米。
[0017]通过采用上述技术方案，采用针刺固定工艺制备无纺布，有利于增强非织造材料的弹性和细密性，同时还不会破坏非织造材料的韧性和阻燃性。
[0018]优选的，所述改性陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：S1.将25
‑
38份陶瓷纤维加入到醋酸溶液中浸渍，浸渍完成后用去离子水冲洗至冲洗液呈中性，烘干后得到预处理的陶瓷纤维；S2.将0.5
‑
3.5份木质素磺酸盐、1
‑
3份过硫酸钠、1
‑
3份过硫酸铵加入45
‑
68份去离子水中，搅拌均匀，调节pH至7.5
‑
8.5，加入3
‑
7份聚乙二醇并升温，搅拌均匀得到溶液A；S3.将溶液A熔融，加入S1中预处理的陶瓷纤维、4
‑
6份的聚乙二醇混合均匀，取出后烘干，得到改性陶瓷纤维。
[0019]通过采用上述技术方案，采用木质素磺酸盐作为增韧剂，复配过硫酸钠、过硫酸铵作为增韧稳定剂，对陶瓷纤维进行改性，能有效提高陶瓷纤维的韧性，改善其易脆化折断的缺点。
[0020]优选的，所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：将20
‑
35份有机硅树脂、10
‑
16份氢氧化铝、15
‑
20份氯化石蜡加入45
‑
60份溶剂中
混合均匀，加入7...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性非织造材料，其特征在于：原料按重量份包括25
‑
38份改性陶瓷纤维，55
‑
70份聚乙烯纤维，5
‑
9份热塑性聚酰亚胺，3
‑
5份抗氧剂。2.根据权利要求1所述的一种高韧性非织造材料，其特征在于：所述改性陶瓷纤维原料包括如下组份：25
‑
38份陶瓷纤维，0.5
‑
3.5份木质素磺酸盐，1
‑
3份过硫酸钠，1
‑
3份过硫酸铵，45
‑
68份去离子水，7
‑
13份聚乙二醇。3.根据权利要求1所述的一种高韧性非织造材料，其特征在于：所述抗氧剂为β
‑
（3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸十八酯。4.根据权利要求1所述的一种高韧性非织造材料，其特征在于：所述高韧性非织造材料的原料还包括阻燃剂，所述阻燃剂包括以下组份：20
‑
35份有机硅树脂，10
‑
16份氢氧化铝，15
‑
20份氯化石蜡，7
‑
12份聚乙二醇，2
‑
4份二盐基硬脂酸铅，7
‑
10份交联剂，45
‑
60份溶剂。5.一种高韧性非织造材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.将25
‑
38份改性陶瓷纤维、55
‑
70份聚乙烯纤维、5
‑
9份热塑性聚酰亚胺、3
‑
5份抗氧剂混合熔融，将熔融液纺丝得到初生丝，将初生丝水洗后经拉伸、卷曲、松弛热定型，形成复合纤维；S2.将复合纤维堆叠铺成纤维网，并将纤维网层经过针刺加固，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云斌，曹克静，郑洋，
申请(专利权)人：浙江盛纺纳米材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：