CN111592752A - 一种竹纤维海绵及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种竹纤维海绵，所述竹纤维海绵由包括以下物料的混合物发泡生成：多元醇、竹纤维和发泡剂；竹纤维的粒径介于30至500μm之间，每100质量份数的多元醇对应竹纤维的添加量介于1至30份之间；发泡剂，每100质量份数的多元醇对应发泡剂的添加量介于2至3份之间。本发明通过在生产海绵的乳化液中应用合成硅油和透气耐磨抑菌的竹纤维，能增强海绵的开孔性能和透气性能，同时使海绵具有良好的抗菌抑菌效果；通过不同配比的多元醇、催化剂、改性剂和竹纤维的组合反应，能增强竹纤维在海绵中的稳定性，进而使海绵在高开孔的情形下仍然具有较好的稳定性，确保海绵产品具有良好的造型稳定性，延长产品的使用寿命。

Description

一种竹纤维海绵及其制备方法
技术领域
本发明涉及海绵技术领域,特别涉及一种竹纤维海绵及其制备方法。
背景技术
海绵，是一种多孔材料，大多由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成，具有较好的吸湿性、保温隔热、吸音减震、阻燃防静电等特性,广泛地应用在汽车、家具、日用品、内衣等各领域产品的生产和防护当中。
海绵制品因其优良的实用性，给使用者带来了很多的便利，但同时，海绵很容易因为吸收环境中的湿气而导致内部滋生各种细菌，尤其是气候温暖潮湿的地方，湿热的海绵内部为霉菌等细菌的滋生提供了温床，不仅给使用带来不便，同时给人们的健康造成隐患。目前常规的解决方法是降低海绵产品的密度，增强海绵产品内部的透气性，减缓细菌滋生的速度，但这种海绵通常硬度较低，稳定性较差，海绵产品很容易变形，使用寿命较短，而且无法从根本上避免细菌滋生。
因此，需要对海绵进行改进，使其具有良好的透气性能，避免或减缓细菌滋生，同时还能不易变形，保持相对较为稳定的造型。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种竹纤维海绵及其制备方法，在生产海绵的乳化液中添加透气耐磨的竹纤维，达到增强海绵的开孔性能和透气性能的目的，并进一步增强海绵的稳定性，延长海绵产品的使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明采取的一种技术方案的如下:
一种竹纤维海绵，所述竹纤维海绵由包括以下物料的混合物发泡生成：
多元醇，包括聚醚多元醇和聚酯多元醇；
竹纤维，其粒径介于30至500μm之间，每100质量份数的所述多元醇对应所述竹纤维的添加量介于1至30份之间；
发泡剂，所述发泡剂为水，每100质量份数的所述多元醇对应所述发泡剂的添加量介于2至3份之间。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中,所述多元醇中聚醚多元醇和聚合物多元醇的质量占比介于9:1至4:6之间；所述多元醇的其羟值范围介于50至65mgKOH/g之间。
在上述技术方案中,所述混合物中还包括合成硅油、聚氨酯催化剂和多异氰酸酯改性剂。
在上述技术方案中,所述合成硅油由梭基改性硅油、氨基改性硅油和聚醚改性硅油混合而成，每100质量份数的所述多元醇对应所述合成硅油的添加量介于0.7至0.95份之间。
在上述技术方案中,每100质量份数的所述多元醇对应所述聚氨酯催化剂的添加量介于0.25至0.45份之间，所述聚氨酯添加剂包括凝胶催化剂和有机锡催化剂中的一种或两种。
在上述技术方案中,所述多异氰酸酯改性剂为TDI、聚合MDI中的一种或多种，每100质量份数的所述多元醇对应所述多异氰酸酯改性剂的添加量介于30至45份之间，所述多异氰酸酯的异氰酸酯当量大于3000。
在上述技术方案中,所述混合物中还包括有表面活性剂，每100质量份数的所述多元醇对应所述表面活性剂的添加量小于0.1份。
为实施上述技术方案,本发明采取的另一技术方案如下:
一种制备上述技术方案所述的竹纤维海绵的制备方法,包括如下步骤：
步骤一，称取100份多元醇、1～30份竹纤维、2～3份发泡剂、0.7～0.95份合成硅油、0.25～0.45份聚氨酯催化剂、30～45份多异氰酸酯改性剂，以及适当的添加剂，通过入料管道将所有原料抽入搅拌机的搅拌腔内并进行高速搅拌形成乳化液；
步骤二，将步骤一所得的乳化液输送至成型线体进行发泡成型。
在这一技术方案中,步骤一所述的搅拌机的转速为6000～6500r/min，搅拌温度为15～20℃，搅拌时间为90～110秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过在生产海绵的乳化液中应用合成硅油和透气耐磨抑菌的竹纤维，能增强海绵的开孔性能和透气性能，同时使海绵具有良好的抗菌抑菌效果；通过不同配比的多元醇、催化剂、改性剂和竹纤维的组合反应，能增强竹纤维在海绵中的稳定性，进而使海绵在高开孔的情形下仍然具有较好的稳定性，确保海绵产品具有良好的造型稳定性，延长产品的使用寿命。
附图说明
图1是本发明中混合物的组成图；
图2是本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
可以理解的是，竹纤维是一种从自然生长的竹子中提取的纤维素纤维，是一种安全环保的天然纤维，具有优良的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性等特性，其内所含的独特物质“竹醌”可在短时间内将纤维上的细菌杀死，具有较强的杀菌抑菌效果；硅油具有较佳的隔热、电绝缘和抗压缩性能，经过改性的梭基改性硅油和氨基改性硅油，可增强竹纤维在海绵产品中的稳定性，使其在洗涤过程中不易脱落，聚醚改性硅油不仅具有较好的水溶性，且可作为匀泡剂调整发泡过程中的气泡，进而增强海绵开孔性能和透气性能；聚氨酯有机锡催化剂T-9，具有较高的催化活性，可促进后期的凝胶反应，促进混合物快速发泡，提高生产效率；A1作为阳离子表面活性剂，可增强各种原物料的水溶性，降低乳化液的表面张力，改变海绵表面的润湿性，有利于加速乳化液的发泡开孔进程，提升生产效率多种原物料配合发泡；同时，本发明采用水作为发泡剂，生产成本较低，且环保节能。
实施例一
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括90份聚醚多元醇PPG和10份聚合物多元醇POP2045，其羟值为57mgKOH/g；
竹纤维：5份；
发泡剂：2.8份水；
合成硅油：包括0.46份梭基改性硅油和0.34份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：包括0.24份凝胶催化剂A33和0.1份有机锡催化剂T-9；
改性剂：33.8份TDI。
实施例二
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括87份聚醚多元醇330N和13份聚合物多元醇POP2045，其羟值为61mgKOH/g；
竹纤维：15份；
发泡剂：3份水；
合成硅油：包括0.31份梭基改性硅油和0.49份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：0.35份凝胶催化剂A33；
改性剂：包括38份聚合MDI和5份TDI80；
表面活性剂：0.05份阳离子表面活性剂A1。
实施例三
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括87份聚醚多元醇330N和13份聚合物多元醇POP2045，其羟值为61mgKOH/g；
竹纤维：18份；
发泡剂：2.4份水；
合成硅油：包括0.46份梭基改性硅油和0.31份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：0.37份凝胶催化剂A33；
改性剂：35份TDI。
实施例四
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括82份聚醚多元醇330N和18份聚合物多元醇POP2045，其羟值为63mgKOH/g；
竹纤维：20份；
发泡剂：2.3份水；
合成硅油：包括0.33份梭基改性硅油和0.39份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：包括0.28份凝胶催化剂A33和0.09份有机锡催化剂T-9；
改性剂：包括36份聚合MDI和8份TDI80。
实施例五
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括95份聚醚多元醇PPG和5份聚合物多元醇POP2045，其羟值为56mgKOH/g；
竹纤维：8份；
发泡剂：2.7份水；
合成硅油：包括0.4份梭基改性硅油和0.44份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：包括0.32份凝胶催化剂A33和0.08份有机锡催化剂T-9；
改性剂：包括23份聚MDI和11份TDI80。
实施例六
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括89份聚醚多元醇PPG和11份聚合物多元醇POP2045，其羟值为57mgKOH/g；
竹纤维：5份；
发泡剂：2.5份水；
合成硅油：包括0.48份梭基改性硅油和0.43份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：包括0.25份凝胶催化剂A33和0.13份有机锡催化剂T-9；
改性剂：包括25份聚合MDI和8份TDI80。
实施例七
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括85份聚醚多元醇PPG和15份聚合物多元醇POP2045，其羟值为58mgKOH/g；
竹纤维：4份；
发泡剂：2.7份水；
合成硅油：包括0.5份梭基改性硅油和0.38份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：0.42份凝胶催化剂A33；
改性剂：43份TDI；
表面活性剂：0.03份阳离子表面活性剂A1。
实施例八
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括84份聚醚多元醇PPG和16份聚合物多元醇POP2045，其羟值为56mgKOH/g；
竹纤维：5份；
发泡剂：2.9份水；
合成硅油：包括0.45份梭基改性硅油和0.48份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：0.39份凝胶催化剂A33；
改性剂：39份TDI；
表面活性剂：0.03份阳离子表面活性剂A1。
实施例九
一种竹纤维海绵，由以下质量份数的混合物发泡生成：
多元醇：包括80份聚醚多元醇PPG和20份聚合物多元醇POP2045，其羟值为54mgKOH/g；
竹纤维：9份；
发泡剂：3份水；
合成硅油：包括0.43份梭基改性硅油和0.52份氨基改性硅油；
聚氨酯催化剂：0.41份凝胶催化剂A33；
改性剂：41.6份TDI；
表面活性剂：0.03份阳离子表面活性剂A1。
实施例十
一种制备竹纤维海绵的制备方法,包括如下步骤：
步骤一，称取100份多元醇、1～30份竹纤维、2～3份发泡剂、0.7～0.95份合成硅油、0.25～0.45份聚氨酯催化剂、30～45份多异氰酸酯改性剂，以及适当的添加剂，通过入料管道将所有原料抽入搅拌机的搅拌腔内并进行高速搅拌形成乳化液；
步骤二，将步骤一所得的乳化液输送至成型线体进行发泡成型。
其中，步骤一中搅拌机的转速为6000～6500r/min，搅拌温度为15～20℃，搅拌时间为90～110秒。
实施例十在泡发实施例一至九的海绵时，可在一定范围内改变各组份的配比，调整搅拌机的搅拌参数，从而泡发出不同密度、不同硬度的竹纤维海绵，并可将其按照需要直接成型为不同造型的产品或半成品，生产效率高且适用性广泛。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种竹纤维海绵，其特征在于，所述竹纤维海绵由包括以下物料的混合物发泡生成：
多元醇，包括聚醚多元醇和聚合物多元醇；
竹纤维，其粒径介于30至500μm之间，每100质量份数的所述多元醇对应所述竹纤维的添加量介于1至30份之间；
发泡剂，所述发泡剂为水，每100质量份数的所述多元醇对应所述发泡剂的添加量介于2至3份之间。
2.根据权利要求1所述的竹纤维海绵，其特征在于，所述多元醇中聚醚多元醇和聚合物多元醇的质量占比介于9:1至4:6之间；所述多元醇的其羟值范围介于50至65mgKOH/g之间。
3.根据权利要求2所述的竹纤维海绵，其特征在于，所述混合物中还包括合成硅油、聚氨酯催化剂和多异氰酸酯改性剂。
4.根据权利要求3所述的竹纤维海绵，其特征在于，所述合成硅油由梭基改性硅油、氨基改性硅油和聚醚改性硅油混合而成，每100质量份数的所述多元醇对应所述合成硅油的添加量介于0.7至0.95份之间。
5.根据权利要求3所述的竹纤维海绵，其特征在于，每100质量份数的所述多元醇对应所述聚氨酯催化剂的添加量介于0.25至0.45份之间，所述聚氨酯添加剂包括凝胶催化剂和有机锡催化剂中的一种或两种。
6.根据权利要求3所述的竹纤维海绵，其特征在于，所述多异氰酸酯改性剂为TDI、聚合MDI中的一种或多种，每100质量份数的所述多元醇对应所述多异氰酸酯改性剂的添加量介于30至45份之间，所述多异氰酸酯的异氰酸酯当量大于3000。
7.根据权利要求3所述的竹纤维海绵，其特征在于，所述混合物中还包括有表面活性剂，每100质量份数的所述多元醇对应所述表面活性剂的添加量小于0.1份。
8.一种制备权利要求1至7所述的任一种竹纤维海绵的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，称取100份多元醇、1～30份竹纤维、2～3份发泡剂、0.7～0.95份合成硅油、0.25～0.45份聚氨酯催化剂、30～45份多异氰酸酯改性剂，以及适当的添加剂，通过入料管道将所有原料抽入搅拌机的搅拌腔内并进行高速搅拌形成乳化液；
步骤二，将步骤一所得的乳化液输送至成型线体进行发泡成型。
9.根据权利要求8所述的一种竹纤维海绵的制备方法,其特征在于，在所述步骤一中,搅拌机的转速为6000～6500r/min，搅拌温度为15～20℃，搅拌时间为90～110秒。
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