一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法与流程

allin2024-03-21  110



1.本发明涉及非织造布技术领域,具体涉及一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法。


背景技术:

2.现如今,人们经常需要出差或者出远门旅游,此时会出现家中的家具用品无人使用的情况,这时家具用品极易积攒灰尘,且清理起来比较麻烦,给人们造成了极大的不便,因此需要用到家具防尘布进行防尘。
3.目前,市面上大多数存在的家具防尘垫为涤棉混纺的机织物,依靠织物的高密度进行防尘。但此类机织物一般不具备阻燃和防潮的效果,既不能有效降低火灾发生的概率,又不能保障家具用品的干燥情况。


技术实现要素:

4.基于现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供了一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布,该产品在可防护家具的同时具有良好的阻燃性能和防潮性能;此外,通过组分选择,该产品具有更好的手感和耐洗涤性,相比现有产品具有更长的使用寿命和更好的使用体验。
5.为了达到上述目的,本发明采取的技术方案为:
6.一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布,从外至内依次包括上层、中间层以及下层;
7.所述上层和下层为聚酯纺黏非织造布,所述聚酯纺黏非织造布引入阻燃剂,所述阻燃剂中含有有机硅柔软剂和三羟甲基三聚氰胺树脂(tmm);
8.所述中间层为聚乙烯膜,所述聚乙烯膜的密度为0.90-0.94g/cm3。
9.优选地,所述聚酯纺黏非织造布通过浸渍法引入阻燃剂。
10.本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布采用夹心结构,采用同时兼具防尘、阻燃的聚酯纺黏非织造布作为上下表层,而低密度聚乙烯膜则作为中间层,可有效起到隔绝防水的功效,同时各层间连接紧密,使用寿命长;所述聚酯纺黏非织造布的阻燃剂成分中同时含有有机硅柔软剂和tmm树脂进行复配,tmm树脂受热时释放惰性气体,带走热量,而有机硅柔软剂燃烧时熔融在基材表面形成致密稳定的含硅碳层,起到良好的协同阻燃效果,不仅可进一步提升产品的家具防护效果,同时可协同增效赋予聚酯纺黏非织造布层优异的耐洗涤性和舒适的手感,本征的质地柔软且不会因长期使用后出现毛躁等不适感。
11.此外,发明人经过不同的阻燃剂引入方式发现,以浸渍法可保障聚酯纺黏非织造布中阻燃剂的引入含量最高,效果最好。
12.优选地,所述上层和下层的聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为15~90g/m2,纤网厚度为0.1~0.35mm;所述中间层聚乙烯膜的厚度为0.02~0.15mm。
13.经过发明人测试可知,聚酯纺黏非织造布的纤网面密度以及厚度、聚乙烯膜的厚度对最终产品的成型效果有所影响,当纤网面密度变大,产品的手感粗糙,悬垂性差,不能
良好的覆盖一些大型家具,使用范围变小;面密度变小,则会导致产品的力学强度不足,耐洗涤性变弱;纤网的厚度变大,则会使产品的体积面密度减小,孔隙率增大,防护能力减弱,耐洗涤性变弱,使用寿命缩短;而厚度变小则会导致产品的悬垂性减弱,阻燃性和防潮性也会降低。另一方面,聚乙烯膜的厚度变大会导致层间黏合强力下降,耐洗涤性变弱,使用寿命缩短,其厚度变小则会使产品的力学强度变低,同样影响使用寿命。
14.优选地,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:丙烯酸90~110份、磷系阻燃剂20~30份、氮系阻燃剂10~15份、tmm树脂4~7份、催化剂0.5~0.8份、有机硅柔软剂0.6~1.0份、非离子型渗透剂0.06~0.09份。
15.发明人经过实验发现,阻燃剂中的功效阻燃成分(磷系阻燃剂、氮系阻燃剂)与tmm树脂、有机硅柔软剂的配比对阻燃剂在浸渍后的固定性、产品的阻燃效果、耐洗涤效果等有一定影响,在上述优选范围内配制的阻燃剂综合性能最佳。
16.本发明的另一目的在于提供所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,包括以下步骤:
17.按顺序将上层、中间层和下层铺展并经过热轧黏合复合成型,即得所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布。
18.本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法操作步骤简单,可实现工业化规模生产。
19.优选地,所述上层、中间层和下层经过热轧黏合复合成型;
20.更优选地,所述热轧黏合复合成型采用辊轮进行,所述辊轮的温度为90~100℃。
21.采用热轧黏合复合工艺可使聚乙烯膜层有效结合在上下两层的聚酯纺黏非织造布之间,而当使用优选的原料和加工条件进行热轧黏合复合成型可进一步提升产品的结合强度及表征性能。
22.优选地,所述聚酯纺黏非织造布通过熔融喷丝纺粘工艺得到。
23.更优选地,所述聚酯纺黏非织造布的制备步骤为:将聚酯干燥后,注入纺黏机中进行熔融喷丝纺丝处理,冷却,收集所得产品;
24.所述聚酯为pet,所述聚酯的干燥温度为155~165℃,所述纺粘机的计量泵转速设置为15~30rpm,喷丝纺丝时的温度为285~305℃,喷丝气流速率设置为3000~5000m/min,牵引压力设置为2.5~4.5bar,接收距离(dcd)高度设置为250~280cm,冷却温度为12~20℃。
25.优选地,所述pet在25℃的特性粘度为0.6-0.7dl/g。
26.优选地,所述特性粘度根据gb/t 14189-2008进行测试。
27.本发明所述pet并无特殊要求,优选使用上述适量粘度范围的种类,而对于其他可以达到类似效果的品种也可使用,没有额外限制且均在本发明保护范围之内。
28.优选地,所述阻燃剂的制备方法为:将各组分按配比混合均匀即得。同时,由于本发明阻燃剂优选使用浸渍法浸渍基材,因此阻燃剂在制备并使用时中还需要加入适量水才能实现浸渍效果,而所述水在后续工艺中经干燥等步骤去除,不会留在阻燃剂成分当中。
29.优选地,所述tmm树脂的制备方法为:在240~250g含30~40wt%甲醛的水溶液中,滴加三乙胺调节至溶液至ph=7.5~8.5,加入110~130g三聚氰胺,缓慢升温到70~90℃反应0.5~1.5h,即得所述tmm树脂。
30.此外,本发明所述tmm树脂并非只能通过上述制备方法获得,也可通过购买市售同类型产品进行代替。
31.本发明的有益效果在于,本发明提供了一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布,该产品在可防护家具的同时具有良好的阻燃性能和防潮性能;此外,通过组分选择,该产品具有更好的手感和耐洗涤性,相比现有产品具有更长的使用寿命和更好的使用体验。本发明还提供了所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法。
附图说明
32.图1为本发明具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
33.为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例及对比例对本发明作进一步说明,其目的在于详细地理解本发明的内容,而不是对本发明的限制。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。本发明实施所涉及的实验试剂及仪器,除非特别说明,均为常用的普通试剂及仪器。
34.实施例1
35.本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法的一种实施例,
36.本实施例中所用制备原料如下:
37.(中间层)低密度聚乙烯膜,广州石化生产dfda-7042产品加工制备的聚乙烯膜产品,密度为0.92g/cm3,厚度为0.08mm;
38.(上、下层)聚酯纺黏非织造布制备原料聚酯:中国石化生产的pet sd500(特性粘度为0.6-0.7dl/g)
39.阻燃剂成分:
40.市售丙烯酸、磷系阻燃剂wsdr-tdcpp(浙江万盛股份有限公司)、氮系阻燃剂mca阻燃剂(东莞宏泰基阻燃材料有限公司)、非离子型渗透剂(陶氏化学jfc)、市售甲基锡催化剂;
41.tmm树脂:自制产品;所述产品的制备方法为:将243.5ml含37wt%甲醛的水溶液加入烧瓶中,滴加三乙胺调节至溶液至ph=7.5~8.5,加入120g三聚氰胺,缓慢升温到80℃反应1h,即得所述tmm树脂。
42.有机硅柔软剂:广东德美精细化工股份有限公司生产silyousoft t558产品;
43.所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法如图1所示,包括以下步骤:
44.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚酯在155~165℃干燥后,注入纺粘机中,设置计量泵转速为25rpm,喷丝纺丝时的温度为290℃,喷丝气流速率为4000m/min,牵引压力为3bar,dcd高度为265cm进行熔融喷丝纺丝处理,16℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为60g/m2,纤网厚度0.2mm;
45.(2)聚酯纺黏非织造布中引入阻燃剂:将聚酯纺黏非织造布放置在传送带(输送帘)上,通过圆网滚筒滚动拖动至浸胶槽中进行浸渍,随后通过传送带转移至吸液区,在真空环境下进行吸液处理以去除多余的阻燃剂,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:丙烯酸
100份、磷系阻燃剂25份、氮系阻燃剂13份、tmm树脂6.5份、催化剂0.7份、有机硅柔软剂0.8份、非离子型渗透剂0.08份;所述阻燃剂的制备方法为:将各组分按配比混合,并加入50份水搅拌均匀随后即得,直接入液进行浸渍(阻燃剂中的水后期干燥过程中去除,不保留在最终产品中)
46.(3)层间复合:将吸液处理后的聚酯纺黏非织造布作为上层和下层,取低密度聚乙烯膜作为中间层,按照自下而上(下层、中间层、上层)的顺序铺展在传送带上,送入内置温度为95℃的辊轮的热轧机进行热轧黏合复合成型,即得所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布。
47.实施例2
48.本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法的一种实施例,各使用的原料与实施例1相同,所述制备步骤为:(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺粘机中,设置计量泵转速为25rpm,喷丝纺丝时的温度为305℃,喷丝气流速率为5000m/min,牵引压力为4.5bar,dcd高度为255cm进行熔融喷丝纺丝处理,15℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为85g/m2,纤网厚度0.12mm;
49.(2)聚酯纺黏非织造布中引入阻燃剂:将聚酯纺黏非织造布放置在传送带上,通过圆网滚筒滚动拖动至浸胶槽中进行浸渍,随后通过传送带转移至吸液区,在真空环境下进行吸液处理以去除多余的阻燃剂,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:丙烯酸100份、磷系阻燃剂25份、氮系阻燃剂13份、tmm树脂6.5份、催化剂0.7份、有机硅柔软剂0.8份、非离子型渗透剂0.08份;阻燃剂的制备及使用过程同实施例1;
50.(3)层间复合:将吸液处理后的聚酯纺黏非织造布作为上层和下层,取低密度聚乙烯膜作为中间层,按照自下而上(下层、中间层、上层)的顺序铺展在传送带上,送入内置温度为95℃的辊轮的热轧机进行热轧黏合复合成型,即得所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布。
51.实施例3
52.本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法的一种实施例,各使用原料与实施例1相同,所述制备步骤为:
53.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺粘机中,设置计量泵转速为15rpm,喷丝纺丝时的温度为290℃,喷丝气流速率为3000m/min,牵引压力为3bar,dcd高度为280cm进行熔融喷丝纺丝处理,15℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为20g/m2,纤网厚度0.35mm;
54.(2)聚酯纺黏非织造布中引入阻燃剂:将聚酯纺黏非织造布放置在传送带上,通过圆网滚筒滚动拖动至浸胶槽中进行浸渍,随后通过传送带转移至吸液区,在真空环境下进行吸液处理以去除多余的阻燃剂,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:丙烯酸100份、磷系阻燃剂25份、氮系阻燃剂13份、tmm树脂6.5份、催化剂0.7份、有机硅柔软剂0.8份、非离子型渗透剂0.08份;阻燃剂的制备及使用过程同实施例1;
55.(3)层间复合:将吸液处理后的聚酯纺黏非织造布作为上层和下层,取低密度聚乙烯膜作为中间层,按照自下而上(下层、中间层、上层)的顺序铺展在传送带上,送入温度为95℃的辊轮进行热轧黏合复合成型,即得所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布。
56.实施例4
57.本实施例与实施例1的差别仅在于,所述(中间层)低密度聚乙烯膜为广州石化生产dfda-7042产品加工制备的聚乙烯膜产品,密度为0.92g/cm3,厚度为0.12mm。
58.实施例5
59.本实施例与实施例1的差别仅在于所述(中间层)低密度聚乙烯膜为广州石化生产dfda-7042产品加工制备的聚乙烯膜产品,密度为0.92g/cm3,厚度为0.04mm。
60.实施例6
61.本实施例与实施例1的差别仅在于步骤(1)不同:
62.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺粘机中,设置计量泵转速为35rpm,喷丝纺丝时的温度为310℃,喷丝气流速率为5000m/min,牵引压力为5bar,dcd高度为245cm进行熔融喷丝纺丝处理,12℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为65g/m2,纤网厚度0.45mm。
63.实施例7
64.本实施例与实施例1的差别仅在于步骤(1)不同:
65.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺黏机中,设置计量泵转速为10rpm,喷丝纺丝时的温度为280℃,喷丝气流速率为3000m/min,牵引压力为2bar,dcd高度为285cm进行熔融喷丝纺丝处理,20℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为55g/m2,纤网厚度0.05mm。
66.实施例8
67.本实施例与实施例1的差别仅在于步骤(1)不同:
68.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺黏机中,设置计量泵转速为10rpm,喷丝纺丝时的温度为280℃,喷丝气流速率为2700m/min,牵引压力为2bar,dcd高度为290cm进行熔融喷丝纺丝处理,15℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为10g/m2,纤网厚度0.25mm。
69.实施例9
70.本实施例与实施例1的差别仅在于步骤(1)不同:
71.(1)聚酯纺黏非织造布的制备:将聚乙烯在155~165℃干燥后,注入纺粘机中,设置计量泵转速为35rpm,喷丝纺丝时的温度为310℃,喷丝气流速率为5500m/min,牵引压力为5.2bar,dcd高度为245cm进行熔融喷丝纺丝处理,25℃下冷却,收集所得产品;所得聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为95g/m2,纤网厚度0.2mm。
72.实施例10
73.本实施例与实施例1的差别仅在于,所述(中间层)低密度聚乙烯膜为广州石化生产dfda-7042产品加工制备的聚乙烯膜产品,密度为0.92g/cm3,厚度为0.2mm。
74.实施例11
75.本实施例与实施例1的差别仅在于,所述(中间层)低密度聚乙烯膜为广州石化生产dfda-7042产品加工制备的聚乙烯膜产品,密度为0.92g/cm3,厚度为0.01mm。
76.对比例1
77.本对比例与实施例1的差别仅在于,所述步骤(2)为:将聚酯纺黏非织造布放置在传送带上,通过共混挤出引入阻燃剂,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:磷系阻燃剂25份、氮系阻燃剂13份,随后通过圆网滚筒滚动拖动至浸胶槽中进行浸渍,所述浸胶槽中的浸
渍液包括以下重量份的组分:丙烯酸100份、tmm树脂6.5份、催化剂0.7份、有机硅柔软剂0.8份、非离子型渗透剂0.08份以及水50份。
78.对比例2
79.本对比例与实施例1的差别仅在于,所述中间层替换为与上层和下层相同的聚酯纺黏非织造布。
80.对比例3
81.本对比例与实施例1的差别仅在于,所述阻燃剂的组分中不含tmm树脂。
82.对比例4
83.本对比例与实施例1的差别仅在于,所述阻燃剂的组分中不含有机硅柔软剂。
84.效果例1
85.为了验证本发明所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的性能,将各实施例、各对比例所得产品进行阻燃性能、耐洗涤性能以及防潮性能进行测试评价,所述测试方法如下:
86.(1)根据gb/t 5455-2014级阻燃纺织品要求测试方法进行测试;
87.(2)将各产品裁切成1m*1m尺寸的样品,放入海尔xqb90-bm1269洗衣机中以常规模式进行清水洗涤,洗涤时间为30min,观测样品出现破损时的次数;
88.(3)根据gb/t 12704.1-2009,对各产品进行吸湿率测试;
89.(4)根据gb/t 39371-2020测试产品的柔软度;
90.(5)根据gb/t 23329-2009测试产品的悬垂性;
91.测试结果如表1所示。
92.表1
[0093][0094]
从上述性能测试可知,本发明各实施例所制备的家具防尘布具有良好的阻燃(燃烧损毁长度不超过200mm)、耐洗涤(耐洗涤次数>200次)以及防潮效果(吸湿率<30g*m-2
.d-1
),柔软度高(柔软度>0.5mm),且悬垂性最优可达到近20%且可根据实际需求调整,完全可以替代现有各市售产品。从对比例1性能可知,相比于本发明所述采用浸渍方法将阻燃剂引入至聚酯纺黏非织造布,采用其他方法制备的产品难以达到理想的阻燃、耐洗涤效果;从对比例2所得产品性能可知,本发明产品中的中间层聚乙烯膜是其防潮性能的关键,若缺少该中间层的产品将难以达到理想的防潮效果;从对比例3和4可知,阻燃剂中的tmm树脂以及有机硅柔软剂两者存在协同效果,两者缺一均会导致产品性能不足。从实施例1、实施例4~5和实施例10~11可以看出,中间层聚乙烯膜的厚度对产品的性能有一定影响,太薄或太
厚都会使产品的使用寿命和吸湿率性能出现下降,当优选其厚度为0.02~0.15mm时,产品的综合性能最佳。而根据实施例1、实施例6~9可看出,聚酯纺黏非织造布在制备过程中的参数对其成品的纤维面密度和厚度有影响,当聚酯纺黏非织造布的纤维面密度优选为15~90g/m2且纤维厚度优选为0.1~0.35mm时,所得产品的综合性能最佳。
[0095]
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征:
1.一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布,其特征在于,从上至下依次包括上层、中间层以及下层;所述上层和下层为聚酯纺黏非织造布,所述聚酯纺黏非织造布引入阻燃剂,所述阻燃剂中含有有机硅柔软剂和三羟甲基三聚氰胺树脂;所述中间层为聚乙烯膜,所述聚乙烯膜的密度为0.9~0.94g/cm3。2.如权利要求1所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布,其特征在于,所述上层和下层的聚酯纺黏非织造布的纤网面密度为15~90g/m2,纤网厚度为0.1~0.35mm。3.如权利要求1所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布,其特征在于,所述中间层聚乙烯膜的厚度为0.02~0.15mm。4.如权利要求1所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布,其特征在于,所述阻燃剂包括以下重量份的组分:丙烯酸90~110份、磷系阻燃剂20~30份、氮系阻燃剂10~15份、三羟甲基三聚氰胺树脂4~7份、催化剂0.5~0.8份、有机硅柔软剂0.6~1.0份、非离子型渗透剂0.06~0.09份。5.如权利要求1~4任一项所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按顺序将上层、中间层和下层铺展并经过热轧黏合复合成型,即得所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布。6.如权利要求5所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,其特征在于,所述热轧黏合复合成型采用辊轮进行,所述辊轮的温度为90~100℃。7.如权利要求5所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,其特征在于,所述上层和下层通过熔融纺丝纺粘工艺得到。8.如权利要求7所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,其特征在于,所述上层和下层的制备步骤为:将聚酯干燥后,注入纺粘机中进行熔融喷丝纺丝处理,冷却,收集所得产品。9.如权利要求8所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法,其特征在于,所述聚酯为pet,所述聚酯的干燥温度为155~165℃,所述纺粘机的计量泵转速设置为15~30rpm,喷丝纺丝时的温度为285~305℃,喷丝气流速率设置为3000~5000m/min,牵引压力设置为2.5~4.5bar,接收距离高度设置为250~280cm,冷却温度为12~20℃。

技术总结
本发明公开了一种具有阻燃防潮效果的家具防尘布及其制备方法,属于非织造布技术领域。本发明所述产品在可防护家具的同时具有良好的阻燃性能和防潮性能;此外,通过组分选择,该产品具有更好的手感和耐洗涤性,相比现有产品具有更长的使用寿命和更好的使用体验。本发明还公开了所述具有阻燃防潮效果的家具防尘布的制备方法。布的制备方法。


技术研发人员:许齐勇 陈平绪 叶南飚 杨方强 杨友强 丁超
受保护的技术使用者:广东金发科技有限公司
技术研发日:2022.03.28
技术公布日:2022/7/5
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