一种高强度无纺布及其制备方法技术

本申请涉及无纺布的技术领域，涉及一种高强度无纺布及其制备方法，所述无纺布包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂

【技术实现步骤摘要】
一种高强度无纺布及其制备方法


[0001]本申请涉及无纺布的
，尤其是涉及一种高强度无纺布及其制备方法
。

技术介绍

[0002]无纺布又称不织布
、
针刺棉
、
针刺无纺布等
。
无纺布没有经纬线，是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械
、
热粘或化学等方法加固而成，可根据实际需求做出不同的厚度
、
手感
、
硬度
。
无纺布具有防潮
、
透气
、
柔韧
、
轻薄
、
阻燃
、
无毒无味
、
价格低廉
、
可循环再用等特点
。
可用于不同的行业，比如隔音，隔热，电热片，口罩，服装，医用和填充材料等
。
但与纺织布相比，无纺布往往强度较低，在一定程度上限制了其应用
。

技术实现思路

[0003]为了提高无纺布的强度，本申请提供一种高强度无纺布及其制备方法
。
[0004]第一方面，本申请提供一种高强度无纺布，采用如下技术方案：一种高强度无纺布，其包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂
50
‑
60
份
、
改性氧化石墨烯
0.005
‑
0.02
份
、
硅烷偶联剂2‑5份
、
聚乙烯醇7‑
10
份
、
水解聚马来酸酐5‑7份和酚类抗氧剂
0.3
‑
0.5
份；所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或环氧基硅烷偶联剂；所述改性氧化石墨烯通过氧化石墨烯表面接枝端氨基超支化聚酰胺得到
。
[0005]通过采用上述技术方案，本申请主要通过添加改性氧化石墨烯
、
聚乙烯醇
、
水解聚马来酸酐，这三种物质之间可以在一定的浓度配比下形成氢键，从而相互交联，在无纺布内部形成三维网状的交联结构，在无纺布遭遇外力时，能够对这种外力产生一定的应力，从而大大提高了无纺布的强度；而改性氧化石墨烯也发挥了石墨烯本身具备的优异的机械性能，对无纺布的断裂强力有着质的提高；氨基硅烷偶联剂或环氧基硅烷偶联剂可以提高改性氧化石墨烯与体系之间的相容性，并且硅烷偶联剂结构中的氨基或环氧基也可以通过形成氢键，增强无纺布内部的三维网状的交联结构，可以对无纺布的强度起到一定的提高作用
。
[0006]作为优选：所述高强度无纺布包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂
55
份
、
改性氧化石墨烯
0.01
份
、
硅烷偶联剂
3.5
份
、
聚乙烯醇
8.5
份
、
水解聚马来酸酐6份和酚类抗氧剂
0.4
份
。
[0007]通过采用上述技术方案，通过对各原料的配比进行调整，可以进一步提高无纺布的强度
。
[0008]作为优选：所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
S1、
将2‑4重量份聚乙烯吡咯烷酮溶于
35
‑
45
重量份的水中，得聚乙烯吡咯烷酮溶液；
S2、
将
0.45
‑
0.55
重量份的氧化石墨烯超声分散于
18
‑
22
重量份正丁醇中，超声分
散，然后加入
S1
制得的聚乙烯吡咯烷酮溶液，得氧化石墨烯分散液；
S3、
将9‑
11
重量份的端氨基超支化聚酰胺加入氧化石墨烯分散液中，调节
pH
至9‑
10
，然后升温至
50
‑
60℃
，搅拌反应
20
‑
24h
，得改性氧化石墨烯分散液；
S4、
将改性氧化石墨烯分散液过滤，将得到固体洗涤
、
干燥，得改性氧化石墨烯
。
[0009]通过采用上述技术方案，作为优选：所述
S4
中将改性氧化石墨烯分散液进行离心，弃去上清液，将沉淀用水洗涤，然后在
40
‑
50℃
下进行真空干燥
。
[0010]通过采用上述技术方案，通过氧化石墨烯分子结构中的羧基和端氨基超支化聚酰胺分子结构中的氨基进行反应，可以对氧化石墨烯进行改性，并且超支化聚合物的粘度较低，可以对无纺布体系的粘度的影响较小
。
[0011]作为优选：所述水解聚马来酸酐的分子量范围为
400
‑
800。
[0012]通过采用上述技术方案，较低分子量的水解聚马来酸酐的粘度较小
。
[0013]作为优选：所述高强度无纺布还添加有
0.5
‑2重量份的纳米碳酸钙
。
[0014]通过采用上述技术方案，添加一定量的纳米碳酸钙，可以提高体系的加工流动性能，增韧增强作用的同时，可以大大缓解因添加聚乙烯醇
、
水解聚马来酸酐使体系增大的粘度，体系粘度降低，也可以提高改性氧化石墨烯
、
聚乙烯醇
、
水解聚马来酸酐在体系内分布的均匀度；两个方面的作用下，进一步大幅度的提高了无纺布的断裂强力
。
[0015]作为优选：所述纳米碳酸钙的粒径范围为
30
‑
60nm。
[0016]通过采用上述技术方案，粒径范围为
30
‑
60nm
的纳米碳酸钙为超细碳酸钙，加入体系内，可以起到提高体系的加工流动性能，增韧增强作用
。
[0017]第二方面，本申请提供一种高强度无纺布的制备方法，采用如下技术方案：一种高强度无纺布的制备方法，其包括如下制备步骤：
S1、
纤维丝的制备：将聚丙烯树脂
、
改性氧化石墨烯和硅烷偶联剂在
170
‑
180℃
下进行挤压熔融，搅拌1‑
2h
，然后加入其余原料，继续搅拌
30
‑
50min
，然后在
0.5g/min
流速下喷丝，冷却至室温，制得纤维丝；
S2、
纤维网的制备：将
S1
制备的纤维丝进行开松
、
梳理，然后铺成纤维网；
S3、
无纺布的制备：将
S2
制得的纤维网在
50
‑
100
针
/cm2的密度下进行针刺，然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强度无纺布，其特征在于：其包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂
50
‑
60
份
、
改性氧化石墨烯
0.005
‑
0.02
份
、
硅烷偶联剂2‑5份
、
聚乙烯醇7‑
10
份
、
水解聚马来酸酐5‑7份和酚类抗氧剂
0.3
‑
0.5
份；所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或环氧基硅烷偶联剂；所述改性氧化石墨烯通过氧化石墨烯表面接枝端氨基超支化聚酰胺得到
。2.
根据权利要求1所述的一种高强度无纺布，其特征在于：所述高强度无纺布包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂
55
份
、
改性氧化石墨烯
0.01
份
、
硅烷偶联剂
3.5
份
、
聚乙烯醇
8.5
份
、
水解聚马来酸酐6份和酚类抗氧剂
0.4
份
。3.
根据权利要求1所述的一种高强度无纺布，其特征在于：所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
S1、
将2‑4重量份聚乙烯吡咯烷酮溶于
35
‑
45
重量份的水中，得聚乙烯吡咯烷酮溶液；
S2、
将
0.45
‑
0.55
重量份的氧化石墨烯超声分散于
18
‑
22
重量份正丁醇中，超声分散，然后加入
S1
制得的聚乙烯吡咯烷酮溶液，得氧化石墨烯分散液；
S3、
将9‑
11
重量份的端氨基超支化聚酰胺加入氧化石墨烯分散液中，调节
pH
至9‑
10
，然后升温至
50
‑
60℃
，搅拌反应
20
‑
24h
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆臣省，陆文俊，
申请(专利权)人：浙江雅宝无纺布制品有限公司，
类型：发明
国别省市：