CN105483935A - 一种吸油棉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸油棉的制备方法，吸油棉由聚丙烯熔喷制成的纤维和无纺布经特殊处理后制成。本发明采用高压喷出的气流对喷射出的纤维丝进行拉伸作用，形成了致密的微米纤维丝；在压力挤出装置的喷头上设超声波发生器，以促进液体原料从喷头上的喷孔喷出；本发明制备的吸油棉一次成型，有更好的牢度韧性，使用中不分层，不易掉毛起球，便于使用且环保。

Description

一种吸油棉的制备方法
技术领域
本发明涉及一种吸油材料的制备方法，尤其涉及一种吸油棉的制备方法。
背景技术
吸油棉是一类由惰性改性聚丙烯熔喷制成的纤维和无纺布经特殊处理后制成，有效吸附液体并将之留住。吸附产品都是包裹在以线缝制的经表面活化处理剂处理的聚丙烯纤维或无纺布中，外层布极其坚韧耐用，具有强大的毛细管吸收力带来的极强的吸附性，从而吸收泄漏液体流向吸油棉，有效阻止了泄漏的扩散，产品经绞、挤压后可重复使用，可以回收72％-90％的泄漏液。这种材质的优点还有阻燃、不产生粉尘、无贮藏限制时间等。现有技术中，吸油棉的制备过程包括聚合物喂入---熔融挤出---纤维形成---纤维冷却---成网---加固成布。
目前，在实现纳米纤维无纺布大批量生产方面尚没有成熟的技术，比较有发展前景的制造工艺主要有静电纺丝和熔喷技术两种。中国专利局的专利公告号CN204224755U文件，公开了一种熔融静电纺丝装置，用于加工纳米纤维。然而将纤维变成无纺布还需要一系列的加工过程，将纤维成形与无纺布的成形过程分开，会增加生产成本，导致不必要的物料中转费用。此外，静电纺丝需要几千伏甚至上万伏直流高压，对溶液导电性要求高，现有静电纺丝中试设备只能进行常温纺丝，这大大限制了其产业化应用。熔喷技术是已实现商业化、最具规模的超细纤维无纺布的制造方法，然而，现有熔喷纤维直径多在2～4μm之间，在制备纳米级纤维上仍存在一定困难，这主要是因为：纯熔体粘度大，射流拉伸/鞭动困难；实验观察发现射流温度在离开模头2cm时温度降幅已超过200℃，射流迅速固化。采用熔喷设备进行聚合物溶液喷射纺丝，可以得到纳米级别纤维无纺布，但是纤维光滑，没有孔洞结构。多孔结构的引入可通过在熔喷聚合物母粒中加入不相容的无机纳米粒子或聚合物，然后通过溶剂溶解或者煅烧的方法来选择性去除成孔；但是此方法会导致纤维机械性能大大下降且存在溶解不完全的问题，纤维直径也在微米级。文献报道通过用非溶剂浴接收纺丝射流的方式来制备多孔纤维，但纤维直径在3～5μm之间甚至更粗；这是因为若纤维直径达到纳米级别，则溶剂挥发速率过快，无法实现溶剂-非溶剂交换导致的相分离而只能得到致密纤维。此外，传统工艺生产的吸油棉通过多层喷丝叠加成型，在使用过程中很容易分层分散，起球掉毛。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种特殊的喷丝工艺，使吸油棉一次成型。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种吸油棉的制备方法，所述吸油棉由改性聚丙烯熔喷制成的纤维和无纺布制成，其特征在于，所述吸油棉的制备包括以下步骤：
S1.聚丙烯改性，将原料聚丙烯熔融，与2-3wt％添加剂混合，控制熔融指数1200，制得改性聚丙烯；
S2.压力挤出，将改性聚丙烯液态原料送入压力挤出装置，通过压力挤出装置的喷头挤出形成纤维丝，所述喷头上设超声波发生器；
S3.喷丝成网，用高速热空气将纤维丝牵伸形成微米纤维网丝，将纤维网丝喷在接收板上；
S4.压合成布，将微米纤维网丝送入滚压筒，进行压合，制成微米纤维无纺布；
S5.收料，对压合之后的布料进行切边，收料成卷。
所述S1中的添加剂为改性松香、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种。
所述S2中压力挤出装置为计量泵。
所述S2中喷孔由导孔和毛细孔组成，所述导孔形状采用圆锥形或双曲面形。
所述S2中压力挤出时，在喷头的喷孔四周设有压力为1.3-1.8Kpa高压出气口。
所述喷头上接有静电发生器的金属电极，接收板接有静电发生器的接地电极，所述接收板在牵引机构的作用下，连续移动。
所述微米纤维的直径为10-48um。
所述S3中高速热空气温度为220～350℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明便于控制熔体从导孔到毛细孔流速的变化；
(2)本发明采用高压喷出的气流对喷射出的纤维丝进行拉伸作用，形成了致密的微米纤维丝；
(3)本发明的喷头上设超声波发生器，以促进液体原料从喷头上的喷孔喷出；
(4)本发明制备的吸油棉一次成型，有更好的牢度韧性，使用中不分层，不易掉毛起球，更加便于使用，更加环保。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明公开了一种吸油棉的制备方法，所述吸油棉由改性聚丙烯熔喷制成的纤维和无纺布制成，所述吸油棉的制备包括以下步骤：
S1.聚丙烯改性，将原料聚丙烯熔融，与2wt％添加剂混合，控制熔融指数1200，制得改性聚丙烯；
S2.压力挤出，将改性聚丙烯液态原料送入压力挤出装置，通过压力挤出装置的喷头挤出形成纤维丝，所述喷头上设超声波发生器，以促进液体原料从喷头上的喷孔喷出；
S3.喷丝成网，用高速热空气将纤维丝牵伸形成微米纤维网丝，将纤维网丝喷在接收板上，一次成型，使用过程中不易分层；
S4.压合成布，将微米纤维网丝送入滚压筒，进行压合，制成微米纤维无纺布；
S5.收料，对压合之后的布料进行切边，收料成卷。
所述S1中的添加剂为乙撑双硬脂酰胺。
所述S2中压力挤出装置为计量泵。
所述S2中喷孔由导孔和毛细孔组成，所述导孔形状采用双曲面形，便于控制熔体从导孔到毛细孔流速的变化。
所述S2中压力挤出时，在喷头的喷孔四周设有压力为1.5Kpa高压出气口，采用高压喷出的气流对喷射出的纤维丝进行拉伸作用，形成了致密的微米纤维丝。
所述喷头上接有静电发生器的金属电极，接收板接有静电发生器的接地电极，所述接收板在牵引机构的作用下，连续移动。
所述微米纤维的直径为30um。
所述S3中高速热空气温度为280℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明便于控制熔体从导孔到毛细孔流速的变化；
(2)本发明采用高压喷出的气流对喷射出的纤维丝进行拉伸作用，形成了致密的微米纤维丝；
(3)本发明的喷头上设超声波发生器，以促进液体原料从喷头上的喷孔喷出；
(4)本发明制备的吸油棉一次成型，有更好的牢度韧性，使用中不分层，不易掉毛起球，更加便于使用，更加环保。
以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种吸油棉的制备方法，所述吸油棉由改性聚丙烯熔喷制成的纤维和无纺布制成，其特征在于，所述吸油棉的制备包括以下步骤：
S1.聚丙烯改性，将原料聚丙烯熔融，与2-3wt％添加剂混合，控制熔融指数1200，制得改性聚丙烯；
S2.压力挤出，将改性聚丙烯液态原料送入压力挤出装置，通过压力挤出装置的喷头挤出形成纤维丝，所述喷头上设超声波发生器；
S3.喷丝成网，用高速热空气将纤维丝牵伸形成微米纤维网丝，将纤维网丝喷在接收板上；
S4.压合成布，将微米纤维网丝送入滚压筒，进行压合，制成微米纤维无纺布；
S5.收料，对压合之后的布料进行切边，收料成卷。
2.根据权利要求1所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述S1中的添加剂为改性松香、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述S2中压力挤出装置为计量泵。
4.根据权利要求1所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述S2中喷孔由导孔和毛细孔组成，所述导孔形状采用圆锥形或双曲面形。
5.根据权利要求1所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述S2中压力挤出时，在喷头的喷孔四周设有压力为1.3-1.8Kpa的高压出气口。
6.根据权利要求1或4所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述喷头上接有静电发生器的金属电极，接收板接有静电发生器的接地电极，所述接收板在牵引机构的作用下，连续移动。
7.根据权利要求6所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述微米纤维的直径为10-48um。
8.根据权利要求1所述的一种吸油棉的制备方法，其特征在于，所述S3中高速热空气温度为220～350℃。
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