一種可降解無紡布浸膠復合制備工藝及其材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及復合材料的制備技術領域，具體涉及一種可降解無紡布浸膠復合工藝以及該制備工藝獲得的材料。
【背景技術】
[0002]隨著人們環保意識的增強，國際上針對生態環境惡化、危害人類健康這一問題，提出了包括對白色污染的處理在內的消除污染、減少有害產物的建議。歐、美、日等發達國家都前后立法或禁用“短期使用”的非降解塑料，并加大了降解塑料研究方面的投入，促進了可降解塑料的使用和推廣。水溶性塑料包裝薄膜作為一種新穎的綠色包裝材料，在歐美、日本等國家被廣泛用于各種產品的包裝。例如農藥、化肥、顏料、清潔劑、水處理劑、混凝土添加劑、洗滌劑、攝影用化學試劑及園藝護理的化學試劑等。水溶性包裝薄膜能夠徹底降解、使用安全方便，具有良好環保性能，適應了消除白色污染，保護生態環境的時代趨勢。
[0003]聚乙烯醇可以吸收大量的水分，使其分子膨脹分裂，從而分解成COjPH2O,所分解的CO2蒸發到空氣中，H20溶于土壤或雜物中，達到降解的目的。聚乙烯醇樹脂經溶解、溶液紡絲、高倍拉伸、干燥定型后生產出的短纖維制成的無紡布，不僅具有較高的拉伸強度、良好的透氣性，而且輕薄柔軟。其中，以聚乙烯醇短纖維生產的水刺無紡布更具有柔軟舒適的特性，可制成多種一次性防護服、工作服、鞋套、帽子等，但是這種無紡布，由于纖維間存在較大的間隙，在使用上受到很大的局限，無法實現阻隔液體和固體塵埃的作用。為了解決該問題，人們已經有多大量的研究，采取各種措施試圖解決無紡布沒有阻隔性的問題。如:杜邦公司推出的采用超細纖維以特殊工藝制成超細孔隙的杜邦特強醫衛材料、采用熔噴聚丙烯材料制備復合無紡布、采用PU涂層等等。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于提供一種可降解無紡布浸膠復合制備工藝，其是通過浸膠的方式對聚乙烯醇無紡布進行改進，使其具備生產所需的性能。本發明的技術特點與超聲波復合工藝和熱乳工藝多分復合工藝相比，工藝簡單便于操作，且能夠解決超聲波復合工藝中存在漏點的問題，本發明所述工藝制備的復合材料外表美觀、柔軟舒適，對液體和固體有很好的阻隔性，對于氣體有較高的透過性，透濕性好。
[0005]其技術解決方案包括:
[0006]—種可降解無紡布浸膠復合工藝，所述工藝包括以下步驟:
[0007]選取PVA無紡布作為原料，將其依次經過主輥、壓輥和導輥并浸入PVA膠狀液體中，通過帶支架壓輥控制PVA無紡布在溶液中的浸濕面的數量，當無紡布從溶液中輸出后，通過刮刀，將多余的溶液刮掉，根據需要選擇四種路線生產得到兩層、三層無紡布復合材料或是單層無紡布；
[0008]所述的四種路線分別為:①單面浸膠，不附無紡布可以制備出兩層材料，為一面PVA隔膜一面無紡布的兩層材料；②單面浸膠，在浸膠面附著一層無紡布，生產三層材料即材料外側兩層均為無紡布，中間層為防水隔膜；③雙面浸膠，一面碾壓無紡布，即生產材料為四層材料，，順序為:防水隔膜、無紡布、防水隔膜、無紡布；④雙面浸膠，雙面碾壓附著無紡布，即生產五層材料，順序為:無紡布、防水隔膜、無紡布、防水隔膜、無紡布。
[0009]作為本發明的一個優選方案，所述的PVA無紡布置于布卷收放架上，通過壓輥、主輥和導輥的作用進入溶膠中，溶膠溫度由金屬盤盒下方溫控裝置進行調節，浸有溶膠的PVA無紡布離開金屬盤盒前，通過刮刀刮除無紡布上多余膠液，刮除膠液回落金屬盤盒中可以再次使用。
[0010]作為本發明的另一個優選方案，通過所述溫度控制裝置控制PVA膠狀液體的溫度為 50-80 °C。
[0011]優選的，所述PVA膠狀液體可用可降解的膠體代替，比如淀粉膠黏劑。
[0012]優選的，所述PVA膠狀溶液中分別加入一定量的助劑，所述助劑包括潤濕劑、塑化劑和阻燃劑。
[0013]優選的，所述潤濕劑為改性聚醚有機硅、硬脂酸或烷基苯磺酸鈉，所述塑化劑為丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、三乙醇胺、丁二醇或其復合物，所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁或娃系。
[0014]優選的，所述無紡布可以為常規PP、PET、PVA或是其中兩種或多種的復合材料。
[0015]本發明所帶來的有益技術效果是:
[0016]PVA膠狀溶液中PVA的質量分數為10% -30%時，溶液的流動性、附著性和透過性具有良好的使用效果。單面浸膠時可以壓附一層PVA無紡布也可以不壓。如果不附著其他無紡布，可視為在該PVA材料上附一層防水隔膜，即成為無紡布+防水隔膜兩層復合材料，該復合材料以無紡布做內側，防水隔膜作為外側，內側貼進皮膚組織具有吸汗透濕性能，夕卜側防水隔膜可以阻隔水分透過復合材料，保證皮膚組織不會沾染外界水分。若附著一層無紡布材料即形成無紡布+隔膜+無紡布三層式復合材料，三層式復合材料更為結實耐用，且該復合材料外側為無紡布，對其表面層做拒水或阻燃等功能處理，可以增加材料對水分的阻隔作用，保證材料在突發火災風險中起到阻止、延緩或終止火焰傳播的作用。
[0017]雙面浸漬后，復合材料阻隔性能、耐磨性能、抗撕裂性能更加優秀，不僅適用于穿著更適用于圍擋、踩踏等多種環境。最外層無紡布表面可以做拒水、阻燃及防滑等多種功能處理，能夠增加材料對水分的阻隔作用，保證材料在突發火災風險中起到阻止、延緩或終止火焰傳播的作用，并在踩踏過程中有效地防止人員滑到。
[0018]表面活性劑可以增加PVA溶膠與無紡布的親密度，使溶膠形成的防水隔膜與無紡布貼合更加緊密；塑化劑可以增加溶膠所形成的隔膜的塑性，是復合材料的柔軟度更為優良，阻燃劑的加入能夠起到阻止、延緩或終止火焰傳播的作用，使產品的使用更加安全。不同添加劑的使用增加了產品材料的特殊性能，可以有針對性滿足人們不同的需要。
[0019]本發明制備工藝生產的復合材料主要采用水溶性PVA溶膠和PVA無紡布為原料，首先，復合材料具有PVA無紡布吸水透濕的特性；其次，浸漬PVA溶膠所形成的的薄膜使得復合材料又具有隔水的性能，且由于薄膜是通過無紡布浸漬形成，能夠完整的貼合于無紡布表面，隔水性能十分優秀；再次，在浸漬面復合一層無紡布，通過對復合無紡布的拒水、阻燃等處理可以使復合材料具有拒水、阻燃等特性；最后，全面浸漬的方法使復合材料中每層材料之間的貼合面積最大化，增加了材料的耐磨抗撕裂性能。本發明采用的方法能夠及時回收利用無紡布浸漬過程中多余的PVA溶膠，節省原材料的使用。由于原料主要采用水溶性PVA溶膠和PVA無紡布，產品在使用后可以溶解于水中進行后期處理以減少固體廢物的產生。
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖對本發明做進一步清楚、完整的說明:
[0021]圖1為本發明復合材料的制備裝置圖；
[0022]圖中，1、20、21、22、23均為卩￥厶布卷收放架，2、8、10、11、12、14均為壓輥，3、9、15均為主輥，4、導輥，5、帶支架壓輥，6、盛有PVA溶膠的金屬盤盒；7、刮刀，13、電加熱輥，16、17、18、19均為冷卻輥。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明做詳細說明。
[0024]本發明所用原料，PVA無紡布即聚乙烯醇無紡布，其吸水性大，可溶解于水。
[0025]本發明所用的PVA膠狀溶液也可用于其性質相似的其它溶液來代替，如(淀粉膠黏劑)。
[0026]本發明可降解無紡布浸膠復合材料及其制備工藝，結合圖1所示，其包括PVA布卷收放架1、20、21、22和23，其中，1、20和23上用于纏繞一定尺寸的PVA無紡布原料，21和22上用于卷繞成品復合材料，動力牽引裝置包括壓輥2、8、10、11、12和14，主輥3、9和15，導輥4和帶支架壓輥5，以及電加熱輥13和冷卻輥16、17、18、19其與現有技術結構及工作方式相同，此處不做詳細說明。
[0027]下述對本發明的創新之處做詳細說明。
[0028]在PVA布卷收放架I上的PVA無紡布經動力牽引裝置中的壓輥2、主輥3、導輥4和支架壓輥5的作用下，進入盛有PVA溶膠的金屬盤盒6中，如圖1所示，在背對金屬盤盒的PVA無紡布一側安裝有刮刀7，當其運動至刮刀處時，通過刮刀刮除多余的PVA膠狀溶液，刮除掉的PVA膠狀溶液落入金屬盤盒中繼續使用，刮除PVA膠狀溶液的PVA無紡布與第一PVA無紡布(PVA布卷收放架20或23運作)或第一 PVA無紡布和第二 PVA無紡布(PVA布卷收放架20和23同時運作)進行復合。圖1中實線代表單面復合工藝路線，實線+虛線代表雙面復合工藝路線，點劃線代表加熱烘干時可選工藝路線。
[0029]下面結合具體實施例做進一步說明。
[0030]實施例1:
[0031]本發明制備復合材料的方法，具體包括以下步驟:
[0032]步驟1、首先準備一定尺寸的PVA無紡布，其尺寸可根據與其配合的裝置來改變，然后配制PVA質量分數為10%的PVA膠狀溶液，將膠狀溶液放置在金屬盤盒中；
[0033]步驟2、將選定好尺寸的PVA無紡布置于放卷架上，通過張力控制裝置和糾偏裝置后進入盛放有PVA膠狀溶液的金屬盤盒中，通過金屬盤盒下方的溫度控制裝置，控制金屬盤盒內的溫度為60 °C，背對金屬盤盒的PVA無紡布一側安裝有刮刀；
[0034]步驟3、PVA無紡布以10m/min的速度通過并浸入金屬盤盒中，當其運動至刮刀處時，通過刮刀刮除多余的PVA膠狀溶液，刮除掉的PVA膠狀溶液落入金屬盤盒中繼續使用；
[0035]步驟4、刮除PVA膠狀溶液的PVA無紡布與第一 PVA無紡布進行復合，然后導入電加