一种阻燃无纺布及制备工艺的制作方法

本申请涉及无纺布领域，尤其是涉及一种阻燃无纺布及制备工艺。

背景技术：

1、无纺布是以聚丙烯、涤纶、锦纶等合成纤维为原料，经过水刺、针刺或热轧加固后整理得到的无编制布料，由于具有质轻、柔软、透气等特点，无纺布目前广泛应用于医疗卫生、服饰、包装等领域。

2、用于制造无纺布的原料大多易燃，且燃烧时伴有浓烟和滴落的熔融物，在火灾中十分危险。随着人们生活水平的提高和安全意识的增强，无纺布的阻燃性越来越成为人们关注的焦点。

3、目前制备阻燃无纺布方法主要有两种，一种是通过在无纺布中添加溴、锑化合物实现阻燃功能，溴、锑化合物在燃烧过程中会产生有害物质，容易对环境造成影响；另一种是通过在无纺布中添加氢氧化物、含磷阻燃剂等无卤素物质实现阻燃功能；无卤素物质虽然具有阻燃特性，但是无卤素阻燃物与无纺布的相容性不佳，在无纺布长时间使用的过程中，无纺布折叠、摩擦容易导致阻燃物流失，影响无纺布的阻燃性能。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本申请的第一个目的在于提供一种阻燃无纺布的制备工艺，其工艺简单，易于实现。

2、本申请的第二个目的在于提供一种阻燃无纺布，其具有良好的阻燃性能，且经过多次摩擦后仍能保持较好的阻燃性能。

3、为实现上述第一个目的，本申请提供了如下技术方案：

4、一种阻燃无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

5、s1.将金属氢氧化物、聚乙烯醇、水按重量比(1-3)：(10-20)：(70-80)混合得到阻燃整理液；

6、s2.将无纺布基材浸泡于所述阻燃整理液中，取出，烘干；

7、s3.向步骤s2处理后的干燥无纺布上喷洒喷涂液，所述喷涂液包括环糊精溶液；

8、s4.将步骤s3处理后的无纺布浸泡于固化剂溶液中，取出，洗涤、烘干后得到所述阻燃无纺布。

9、通过采用上述技术方案，当无纺布燃烧时，金属氢氧化物吸热，从而迅速降低无纺布纤维表面的温度，进而抑制无纺布燃烧，起到阻燃作用；聚乙烯醇与无纺布纤维之间存在疏水相互作用，同时聚乙烯醇与金属氢氧化物之间存在螯合作用，因此，聚乙烯醇的添加有助于改善金属氢氧化物与无纺布纤维之间的相容性；环糊精覆盖于无纺布纤维的表面，有助于减少金属氢氧化物在无纺布使用过程中的流失；在高温下，环糊精炭化后在无纺布纤维的表面形成覆盖层，覆盖层隔热、隔氧、阻止可燃气体逸出，进一步提高无纺布的阻燃性能；固化剂使聚乙烯醇交联形成网状结构，金属氢氧化物颗粒分散于网状结构中，提高了金属氢氧化物在无纺布表面附着的紧密程度，同时，固化剂也使聚乙烯醇与环糊精之间交联，提高了环糊精在无纺布表面附着的紧密程度。

10、进一步地，所述金属氢氧化物选自氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种，所述金属氢氧化物的平均粒径为50-500nm。

11、通过采用上述技术方案，氢氧化镁或氢氧化铝的热容较大，可迅速吸热从而降低无纺布表面的温度，起到有效的阻燃作用；适当的粒径有助于改善金属氢氧化物与聚乙烯醇之间的相容性，从而提高金属氢氧化物在无纺布表面附着的紧密程度；如果粒径过大，金属氢氧化物在无纺布表面的附着不牢固，如果粒径过小，则金属氢氧化物容易团聚，也会影响其在无纺布表面的附着效果。

12、进一步地，所述聚乙烯醇的聚合度为1700-1750，醇解度为87％-89％。

13、通过采用上述技术方案，适当的聚合度和醇解度有助于改善金属氢氧化物与聚乙烯醇之间、聚乙烯醇与无纺布基材之间的相容性。

14、进一步地，所述环糊精溶液为浓度1-2％的环糊精水溶液，所述喷涂液的喷涂量为3-5g/m2。

15、通过采用上述技术方案，适当的浓度和喷涂量有助于提高环糊精在无纺布表面的附着效率。

16、进一步地，所述固化剂溶液由固化剂和溶剂按重量比(0.1-0.3)：100混合得到，所述固化剂选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种，所述溶剂选自丙酮、乙酸乙酯中的一种或两种。

17、通过采用上述技术方案，二异氰酸酯类的固化剂使聚乙烯醇交联形成网状结构，金属氢氧化物颗粒分散于网状结构中，提高了金属氢氧化物在无纺布表面附着的紧密程度；同时，固化剂也使聚乙烯醇与环糊精之间交联，提高了环糊精在无纺布表面附着的紧密程度。

18、进一步地，所述喷涂液中还包括金属氧化物，所述金属氧化物在所述喷涂液中的浓度为1-3％，所述金属氧化物选自氧化锌、氧化铝、氧化镁中的一种或多种，所述金属氧化物的平均粒径为0.5-200μm。

19、通过采用上述技术方案，一方面，金属氧化物在无纺布表面形成阻燃屏障，进一步提高无纺布的阻燃性能；另一方面，金属氧化物在无纺布表面形成耐磨层，进一步减少无纺布基材中金属氢氧化物阻燃剂在摩擦过程中的流失；将金属氢氧化物的粒径控制在合适的范围有助于提高无纺布表面的耐磨性能，如果粒径过大，金属氧化物在无纺布表面的附着不牢固，如果粒径过小，则金属氧化物在改善无纺布耐磨性能方面的效果不明显。

20、进一步地，所述喷涂液中还包括聚氨基酸，所述聚氨基酸在所述喷涂液中的浓度为2-4％，所述聚氨基酸选自聚谷氨酸、聚赖氨酸、聚天冬氨酸中的一种或多种。

21、通过采用上述技术方案，聚氨基酸与金属氧化物之间存在螯合作用，环糊精与聚氨基酸协同有助于提高金属氧化物与无纺布之间的相容性。

22、为实现上述第二个目的，本申请提供了如下技术方案：

23、一种阻燃无纺布，由以上制备工艺制备得到，该阻燃无纺布具有良好的阻燃性能，且经过多次摩擦后仍能保持较好的阻燃性能。

24、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

25、1.本申请提供一种阻燃无纺布的制备工艺，将无纺布基材经过含有金属氢氧化物的阻燃整理液的整理、含有环糊精的喷涂液喷涂和固化剂固化等处理，利用环糊精在无纺布纤维表面形成阻燃层，提高阻燃无纺布的阻燃性能；同时，环糊精可减缓金属氢氧化物的流失，从而使阻燃无纺布在经过多次摩擦之后仍能保持较好的阻燃性能；

26、2.通过在喷涂液中加入金属氧化物和聚氨基酸，进一步改善阻燃无纺布的阻燃性能，同时进一步减缓金属氢氧化物的流失，从而使阻燃无纺布经过多次摩擦之后仍能保持较好的阻燃性能；

27、3.本申请提供一种阻燃无纺布，具有良好的阻燃性能，极限氧指数达到40％以上，损毁长度小于50mm，经过2000次摩擦后，极限氧指数和损毁长度的变化率均在2％以下。

技术特征：

1.一种阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述金属氢氧化物选自氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种，所述金属氢氧化物的平均粒径为50-500nm。

3.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为1700-1750，醇解度为87%-89%。

4.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述环糊精溶液为浓度1-2%的环糊精水溶液，所述喷涂液的喷涂量为3-5g/m2。

5.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述固化剂溶液由固化剂和溶剂按重量比（0.1-0.3）：100混合得到，所述固化剂选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种，所述溶剂选自丙酮、乙酸乙酯中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述喷涂液中还包括金属氧化物，所述金属氧化物在所述喷涂液中的浓度为1-3%。

7.根据权利要求6所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述金属氧化物选自氧化锌、氧化铝、氧化镁中的一种或多种，所述金属氧化物的平均粒径为0.5-200μm。

8.根据权利要求1所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述喷涂液中还包括聚氨基酸，所述聚氨基酸在所述喷涂液中的浓度为2-4%。

9.根据权利要求8所述的阻燃无纺布的制备工艺，其特征在于：所述聚氨基酸选自聚谷氨酸、聚赖氨酸、聚天冬氨酸中的一种或多种。

10.一种阻燃无纺布，其特征在于：由权利要求1-9任一项所述的阻燃无纺布的制备工艺制备得到。

技术总结
本申请涉及无纺布领域，具体公开了一种阻燃无纺布及制备工艺，先将无纺布基材通过阻燃整理液处理，阻燃整理液包括1‑3重量份金属氢氧化物、10‑20重量份聚乙烯醇、70‑80重量份水，再向经过阻燃整理液处理的无纺布经过含有环糊精的喷涂液喷涂和固化处理，得到阻燃无纺布。金属氢氧化物和环糊精均能起到阻燃作用，在使用的过程中，阻燃无纺布表面的环糊精有助于减少金属氢氧化物的流失，使得阻燃无纺布经过多次摩擦后仍能保持较好的阻燃性能。

技术研发人员：刘芳丽,张会,刘文娟,颜元菊
受保护的技术使用者：湖北卓乐医疗用品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13