1.本发明属于产业用纺织品技术领域,尤其涉及一种发粘整理剂及其应用。
背景技术:
2.工业擦拭材料用途广泛,随着科技的高速发展和工业的进步,不同擦拭场景对擦拭材料也提出了更高的要求。如汽车涂装行业、航空工业、家具家电行业、电子行业、精密仪器、车间磨具作业等,对表面清洁材料的除尘、除油污、除纤维污染物等性能均提出了更高的要求。
3.目前市场上的粘尘布,主要通过将胶乳作为整理剂,对织物进行后整理得到,如cn101565484a合成了丙烯酸酯水性树脂乳液并将其整理到织物上,用于擦布,透湿性良好,长期湿润,吸附粉尘效果好,但该类型粘尘布,由于长期湿润,保存不当易大量滋生细菌,破坏粘合剂结构,影响使用效果。cn108071005a公开了用于非织造材料的发粘整理剂、粘尘水刺非织造材料及其制备方法,发粘整理剂成分包括粘合剂、抗菌剂、防腐剂、氨水、增稠剂、渗透剂、水,但并未公开具体粘合剂的选用方法以及各组分的成分及作用,在生产过程中,粘合剂的成分选用不当,易造成在擦拭过程中的残胶现象,即在擦拭材料表面有残留胶质,影响擦拭效果。
4.因此,研发出一种发粘整理剂,用于解决现有技术中所普遍存在的粘尘布易滋生细菌、擦拭后有残胶的技术缺陷,成了本领域亟待解决的问题。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于针对现有技术中所存在的上述问题,对发粘整理剂进行了改进,从而通过发粘整理剂对基材进行整理,赋予基材良好的清洁功能,对灰尘、油污、纤维等污染物具有良好的粘附性,擦拭后无残胶,同时经整理后的基材长期保存,不易滋生细菌。
6.为达到上述目的,本发明是通过如下手段得以实现的:本发明第一方面提供了一种发粘整理剂,按质量百分比计,包括如下组分:粘合剂50
‑
80%,抗菌剂0.2
‑
3%,氨水0.1
‑
2%,增稠剂0.1
‑
2%,渗透剂0.2
‑
2%,水11
‑
49.4%。
7.作为优选地,所述粘合剂包括丙烯酸胶乳、苯丙胶乳、丁苯胶乳、聚氨酯胶乳、聚乙烯醇中的一种或多种,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
45℃~0℃,优选地,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
45℃~
‑
15℃,最优选地,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
40℃~
‑
31℃。
8.当所述粘合剂包含两种或两种以上组分时,其玻璃化温度根据fox公式进行计算:fox公式:1/tg=w1/tg1+w2/tg2+w3/tg3+
…
w
n
/tg
n
。
9.其中,tg(单位为k)为聚合物玻璃化温度,w为质量分数。
10.应理解的是,当单一粘合剂玻璃化温度>0℃时,本领域技术人员有能力根据上述fox公式以选择至少一种玻璃化温度<0℃的粘合剂与之配合,以获得玻璃化温度为
‑
45℃~0℃的多组分粘合剂。
11.作为优选地,所述抗菌剂包括银离子抗菌剂、季铵盐抗菌剂中的一种或多种。
12.作为优选地,所述增稠剂包括丙烯酸共聚物、纤维素衍生物、聚氨酯缔合型增稠剂中的一种或多种。
13.作为优选地,所述渗透剂包括所述渗透剂选自烷基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、阳离子聚铵盐渗透剂中的一种或多种。
14.本发明第二方面提供了一种发粘整理剂的制备方法,依次包括如下步骤:(1)将粘合剂与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入渗透剂、抗菌剂、氨水、增稠剂,混合均匀,即得。
15.作为优选地,步骤(2)中搅拌速度为50
‑
200r/min,搅拌时间为5
‑
15min。
16.本发明第三方面提供了一种具有粘尘效果的擦拭材料,包括基材,发粘整理剂;按质量百分比计,所述发粘整理剂包括如下组分:粘合剂50
‑
80%,抗菌剂0.2
‑
3%,氨水0.1
‑
2%,增稠剂0.1
‑
2%,渗透剂0.2
‑
2%,水11
‑
49.4%。
17.作为优选地,所述粘合剂包括丙烯酸胶乳、苯丙胶乳、丁苯胶乳、聚氨酯胶乳、聚乙烯醇中的一种或多种,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
45℃~0℃,优选地,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
45℃~
‑
15℃,最优选地,所述粘合剂玻璃化温度为
‑
40℃~
‑
31℃。
18.当所述粘合剂包含两种或两种以上组分时,其玻璃化温度根据fox公式进行计算:fox公式:1/tg=w1/tg1+w2/tg2+w3/tg3+
…
w
n
/tg
n
。
19.其中,tg(单位为k)为聚合物玻璃化温度,w为质量分数。
20.应理解的是,当单一粘合剂玻璃化温度>0℃时,本领域技术人员有能力根据上述fox公式以选择至少一种玻璃化温度<0℃的粘合剂与之配合,以获得玻璃化温度为
‑
45℃~0℃的多组分粘合剂。
21.作为优选地,所述抗菌剂包括银离子抗菌剂、季铵盐抗菌剂中的一种或多种。
22.作为优选地,所述增稠剂包括丙烯酸共聚物、纤维素衍生物、聚氨酯缔合型增稠剂中的一种或多种。
23.作为优选地,所述渗透剂包括所述渗透剂选自烷基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、阳离子聚铵盐渗透剂中的一种或多种。
24.作为优选地,所述基材包括无纺布、纺织布中的一种或多种。
25.作为优选地,所述无纺布包括水刺无纺布、针刺无纺布、纺粘无纺布、缝编无纺布中的一种或多种。
26.本发明第四方面提供了一种具有粘尘效果的擦拭材料的制备方法,依次包括如下步骤:(1)将粘合剂与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入渗透剂、抗菌剂、氨水、增稠剂,混合均匀,制得发粘整理剂;(3)将发粘整理剂施加到基材上,经低温干燥获得具有粘尘效果的擦拭材料。
27.作为优选地,步骤(2)中搅拌速度为50
‑
200r/min,搅拌时间为5
‑
15min。
28.作为优选地,步骤(3)中发粘整理剂通过选自浸渍、涂布、喷淋、泡沫浸胶中的一种或多种方式施加到基材上。
29.作为优选地,步骤(3)中所述低温干燥温度为30
‑
110℃。
30.本发明针对现有技术中的整理剂进行了进一步改进,对其中的具体成分进行了深
入研究和优化调整,其中粘合剂选用玻璃化温度为
‑
45℃~0℃,优选
‑
45℃~
‑
15℃,最优选
‑
40℃~
‑
31℃,可选择单一组分粘合剂,也可多组分粘合剂混合使用,选用多组分时,根据fox公式计算,混合后粘合剂玻璃化温度为
‑
45℃~0℃,优选
‑
45℃~
‑
15℃,最优选
‑
40℃~
‑
31℃的组分,如此选择的目的在于一方面满足整理剂干燥后仍保持一定粘性,即具备粘尘效果,另外一方面是综合考虑粘合剂的内聚力,使产品使用过程中无残胶现象;抗菌剂的施加目的在于防止产品在烘干过程中温度较低不足以杀死细菌,产品含水量较高易滋生细菌,导致粘合剂的结构被破坏,影响产品的粘尘性;氨水的加入使整理剂处于弱碱性环境;渗透剂与增稠剂的加入是根据整理工艺需求,通过渗透剂与增稠剂调节整理剂的粘度、渗透性、起泡性,从而调控发粘整理剂在产品中的用量。
31.相对于使用单一粘合剂例如丙烯酸酯水性树脂乳液作为整理剂的技术方案,本发明的发粘整理剂不易生菌,抗菌性能良好,粘合剂结构稳定;更为关键的是,本发明对其中粘合剂进行了具体选择和限定,从而有效解决了因粘合剂选用不当而造成的擦拭过程中的残胶现象的问题,显著改善了擦拭效果。
32.本发明相对于现有技术具有如下有益效果:(1)本发明提供的发粘整理剂,通过粘合剂、抗菌剂、氨水、增稠剂、渗透剂、水各组分协同作用,赋予产品良好的粘尘性、抗菌性。
33.(2)本发明通过对粘合剂种类、其玻璃化温度进行深入研究和选择,明确了当玻璃化温度为
‑
45℃~0℃,优选
‑
45℃~
‑
15℃,最优选
‑
40℃~
‑
31℃时,所获得的发粘整理剂粘尘性良好、抗菌性优良、使用后无残余胶质;当粘合剂的玻璃化温度高于0℃时,所获得的发粘整理剂集尘性较差;而当粘合剂的玻璃化温度低于
‑
45℃时,所获得的发粘整理剂残胶性不合格。
34.(3)本发明提供的发粘整理剂,可通过浸渍、涂布、喷淋、泡沫浸胶等方式施加到水刺无纺布、针刺无纺布、纺粘无纺布、缝编无纺布、纺织布等基材上,生产适应性强,产品应用广泛,可用于汽车、家具、电子、精密器材、航空、轮船等表面的清洁,除尘效率高,擦拭后无残胶。
具体实施方式
35.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
36.实施例1一种发粘整理剂,其组成如下:粘合剂包括丙烯酸胶乳(玻璃化温度为
‑
45℃)45kg,聚乙烯醇(玻璃化温度为80℃)5kg,经fox公式计算,混合后粘合剂玻璃化温度约为
‑
36.6℃,季铵盐抗菌剂0.2kg,氨水2kg,丙烯酸共聚物2kg,脂肪醇聚氧乙烯醚(渗透剂jfc)0.2kg,水45.6kg。
37.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将丙烯酸胶乳、聚乙烯醇与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、季铵盐抗菌剂、氨水、丙烯酸共聚物,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为200r/min,搅拌时间为5min。
38.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到纺织布上,轧余率为80%,在70℃下干燥后,得到产品1。
39.实施例2一种发粘整理剂,其组成如下:粘合剂包括丙烯酸胶乳(玻璃化温度为
‑
38℃)68kg,银离子抗菌剂3kg,氨水0.1kg,丙烯酸共聚物0.1kg,脂肪醇聚氧乙烯醚(渗透剂jfc)0.5kg,水28.3kg。
40.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将丙烯酸胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、银离子抗菌剂、氨水、丙烯酸共聚物,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为50r/min,搅拌时间为15min。
41.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到纺织布上,轧余率为95%,在90℃下干燥后,得到产品2。
42.实施例3一种发粘整理剂,其组成如下:聚氨酯胶乳(玻璃化温度为
‑
35℃)80kg,季铵盐抗菌剂1kg,氨水0.2kg,聚氨酯缔合型增稠剂1.5kg,阳离子聚铵盐渗透剂0.5kg,水16.8kg。
43.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将聚氨酯胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入阳离子聚铵盐渗透剂、季铵盐抗菌剂、氨水、聚氨酯缔合型增稠剂,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为100r/min,搅拌时间为10min。
44.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到针刺无纺布上,轧余率为110%,在80℃下干燥后,得到产品3。
45.实施例4一种发粘整理剂,其组成如下:聚氨酯胶乳(玻璃化温度为
‑
25℃)65kg,银离子抗菌剂0.8kg,氨水0.1kg,聚氨酯缔合型增稠剂0.1kg,十二烷基磺酸钠2kg,水32kg。
46.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将聚氨酯胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入十二烷基磺酸钠、银离子抗菌剂、氨水、聚氨酯缔合型增稠剂,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为150r/min,搅拌时间为10min。
47.进一步地,将所述发粘整理剂输送到泡沫发生装置产生泡沫,通过泡沫浸胶方式施加到水刺无纺布上,泡沫出液量为100l/h,在温度30℃,排风量1000l/min
·
kg下干燥后,得到产品4。
48.实施例5一种发粘整理剂,其组成如下:粘合剂包括苯丙胶乳(玻璃化温度为5℃)40kg,聚氨酯胶乳(玻璃化温度为
‑
20℃)40kg,经fox公式计算,混合后粘合剂玻璃化温度约为
‑
8.1℃,银离子抗菌剂3kg,氨水0.5kg,丙烯酸共聚物0.2kg,阳离子聚铵盐渗透剂1kg,水15.3kg。
49.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将苯丙胶乳、聚氨酯胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入阳离子聚铵盐渗透剂、银离子抗菌剂、氨水、丙烯酸共
聚物,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为50r/min,搅拌时间为15min。
50.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到纺粘无纺布上,轧余率为85%,在110℃下干燥后,得到产品5。
51.对比例1一种整理剂,其组成如下:丙烯酸胶乳(玻璃化温度为20℃)50kg,季铵盐抗菌剂0.2kg,氨水2kg,丙烯酸共聚物2kg,脂肪醇聚氧乙烯醚(渗透剂jfc)0.2kg,水45.6kg。
52.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将丙烯酸胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、季铵盐抗菌剂、氨水、丙烯酸共聚物,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为200r/min,搅拌时间为5min。
53.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到纺织布上,轧余率为80%,在70℃下干燥后,得到产品6。
54.对比例2一种发粘整理剂,其组成如下:聚氨酯胶乳(玻璃化温度为3℃)65kg,银离子抗菌剂0.8kg,氨水0.1kg,聚氨酯缔合型增稠剂0.1kg,十二烷基磺酸钠2kg,水32kg。
55.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将聚氨酯胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入十二烷基磺酸钠、银离子抗菌剂、氨水、聚氨酯缔合型增稠剂,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为150r/min,搅拌时间为10min。
56.进一步地,将所述发粘整理剂输送到泡沫发生装置产生泡沫,通过泡沫浸胶方式施加到水刺无纺布上,泡沫出液量为100l/h,在温度30℃,排风量1000l/min
·
kg下干燥后,得到产品7。
57.对比例3一种整理剂,其组成如下:丙烯酸胶乳(玻璃化温度为
‑
50℃)50kg,季铵盐抗菌剂0.2kg,氨水2kg,丙烯酸共聚物2kg,脂肪醇聚氧乙烯醚(渗透剂jfc)0.2kg,水45.6kg。
58.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将丙烯酸胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、季铵盐抗菌剂、氨水、丙烯酸共聚物,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为200r/min,搅拌时间为5min。
59.进一步地,将所述发粘整理剂通过浸渍方式施加到纺织布上,轧余率为80%,在70℃下干燥后,得到产品8。
60.对比例4一种发粘整理剂,其组成如下:聚氨酯胶乳(玻璃化温度为
‑
48℃)65kg,银离子抗菌剂0.8kg,氨水0.1kg,聚氨酯缔合型增稠剂0.1kg,十二烷基磺酸钠2kg,水32kg。
61.其制备方法依次包括如下步骤:(1)将聚氨酯胶乳与水混合均匀;(2)在搅拌条件下,依次加入十二烷基磺酸钠、银离子抗菌剂、氨水、聚氨酯缔合型增稠剂,混合均匀,制得发粘整理剂,所述搅拌速度为150r/min,搅拌时间为10min。
62.进一步地,将所述发粘整理剂输送到泡沫发生装置产生泡沫,通过泡沫浸胶方式
施加到水刺无纺布上,泡沫出液量为100l/h,在温度30℃,排风量1000l/min
·
kg下干燥后,得到产品9。
63.对比例5一种整理剂,其组成如下:聚氨酯胶乳(玻璃化温度为
‑
35℃)65kg。通过浸渍方式施加到纺织布上,轧余率为80%,在70℃下干燥后,得到产品10。
64.验证例1集尘量测试:取适量硅胶粉放到烘箱中充分烘干,将产品1
‑
10分别裁切成20
×
18cm。将裁切好的样品平铺在纸张上面,取1g烘干后的硅胶粉于蒸发皿中,用手轻轻敲击蒸发皿,使硅胶粉缓慢均匀落入到样品表面,再拿住样品一角,将样品提至离纸张5
‑
10cm高度轻轻抖动5次,依次完成剩余三个角的抖动,将粘有粉尘面向里对折,称重,计算得到集尘量。
65.残胶性测试:取两块尺寸10
×
10cm,厚度6mm透明玻璃板,洗涤并干燥至恒重。将产品1
‑
10裁切成10
×
10cm,将裁切好的样品放在两块玻璃中间夹住,放入已经预热的204
±
5℃的烘箱中,烘干2小时,降温到49℃以下取出,分离并查看玻璃表面,玻璃表面有残余胶质判定不合格,无残余胶质判定合格。
66.粘着性测试:将产品1
‑
10裁成10
×
10cm,将产品用手按压贴在垂直竖立的干净玻璃表面5秒钟,将手拿开,观察产品在5秒钟内是否会自动脱落,如产品可以在5秒钟内自动脱落,为合格,如未在5秒钟内脱落,为不合格。
67.抗菌性测试:依据gbt 20944.3
‑
2008 《纺织品抗菌性能的评价 第3部分:振荡法》对产品1
‑
10抗菌性测试。
68.检测结果如下表1所示。
69.表1 性能测试结果由上述结果可以看到,对比例1、3与实施例1相比,仅在于粘合剂的选用不同,对比例1选用了玻璃化温度为20℃的丙烯酸胶乳,对比例3选用了玻璃化温度为
‑
50℃的丙烯酸胶乳,其他整理剂组分不变。对比例2、4与实施例4相比,仅在于粘合剂的选用不同,对比例2选用了玻璃化温度为3℃的聚氨酯胶乳,对比例4选用了玻璃化温度为
‑
48℃的聚氨酯胶乳,其他整理剂组分不变。
70.对比例1和对比例2制备的产品集尘性较差,这是由于该丙烯酸乳液、聚氨酯乳液玻璃化温度较高,常温下不具有发粘的效果,对粉尘的吸附性较差。
71.对比例3和4制备的产品虽然集尘量较好,但测试残胶性、粘着性不合格。残胶性不合格是因为该丙烯酸胶乳、聚氨酯胶乳玻璃化温度较低,粘合剂的内聚力较弱,在高温(204
±
5℃)下粘合剂软化粘附在玻璃板表面,当温度降低到49℃以下时,仍保持较高的粘附性,将产品与玻璃分离后,粘合剂在玻璃表面有残留,该产品在应用时,极易造成在被擦拭物表面留有残胶的问题,影响擦拭效果;粘着性不合格是因为该丙烯酸胶乳、聚氨酯胶乳玻璃化温度较低,常温下粘性太强,该产品在应用中,会由于粘性太强,擦拭时易粘在被擦拭材料表面,影响擦拭效率,同时,操作时也容易粘附在手上,使用体验感差。
72.对比例5单独采用聚氨酯胶乳(玻璃化温度
‑
35℃)作为整理剂对纺织布进行整理,由于没有氨水、渗透剂、增稠剂等助剂的协助,聚氨酯胶乳对纺织布的浸渍效果受到一定影响,为保证浸渍均匀,需延长浸渍时间,降低了生产效率。该技术方案制备出的产品集尘量和残胶性虽然满足使用要求,但由于整理液中未添加抗菌剂,产品不具备抗菌性,保存不当易造成细菌的大量滋生。
73.本发明实施例1、5采用双组份粘合剂、实施例2、3、4采用单组分粘合剂,所述粘合剂的玻璃化温度范围
‑
45℃~0℃。其中,实施例1、2、3玻璃化温度范围在
‑
40℃~
‑
31℃,具有最佳的集尘性,实施例4、5玻璃化温度分别为
‑
25℃、
‑
8.1℃,集尘性稍有下降,但仍能满足擦拭材料的粘尘需要,以上实施例残胶性、粘着性均测试合格。
74.由此可见,粘合剂玻璃化温度的选择对产品的集尘性、残胶性、粘着性具有重要的影响。因此,为保证产品的生产运行和使用效果、贮存性能,需综合考虑生产工艺和条件,调控粘合剂与抗菌剂、氨水、增稠剂、渗透剂、水等组分和比例,以实现最佳效果。
75.综上,本发明针对现有技术中的整理剂进行了进一步改进,对其中的具体成分进行了深入研究和优化调整,通过粘合剂、抗菌剂、氨水、增稠剂、渗透剂、水各组分协同作用,赋予产品良好的粘尘性、抗菌性,除尘效率高。尤其是对粘合剂进行了具体选择和限定,从而有效解决了因粘合剂选用不当而造成的集尘性较差、擦拭过程中残胶现象的问题,显著改善了擦拭效果。
76.以上具体实施方式部分对本发明所涉及的分析方法进行了具体的介绍。应当注意的是,上述介绍仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明的方法及思路,而不是对相关内容的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域技术人员还可以对本发明进行适当的调整或修改,上述调整和修改也应当属于本发明的保护范围。