CN103087502A - 一种亲水性聚氨酯泡绵及发泡工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种亲水性聚氨酯泡绵及发泡工艺,它由组分A与组分B按照1.5:1~3:1的比例组成,所述组分A由1~5重量份的羧甲基纤维素钠、0.5~2重量份的表面活性剂和90~95重量份的水组成,所述组分B为聚氨酯预聚物;本发明的亲水性聚氨酯泡绵的亲水性好,吸水、锁水效果显著,在医疗、女性卫生巾、婴儿尿布等领域具有广阔的应用前景;本发明的发泡工艺在常压下进行,对设备要求低,能耗、工艺成本低,生产过程污染排放少,有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种亲水性聚氨酯泡绵及发泡工艺。
背景技术
聚氨酯泡绵是一种新兴的有机高分子材料,被称为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于轻工、化工、电子、纺织、医疗、汽车、航天等众多领域。亲水性聚氨酯泡绵是在其中添加凝固剂等吸水成分,使得其具备高吸水性、锁水效果好的泡绵,因其卓越的吸水、锁水效果而在医疗、女性卫生巾、婴儿尿布等领域取得了快速的发展。
现有的亲水性聚氨酯泡绵的发泡过程需要在真空条件下进行,对设备的要求、能耗高,工艺成本高;所需原料包括有机溶剂,不仅环保性差,易对环境造成污染,而且存在安全隐患,对消费者健康造成危害。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种吸水、锁水效果好,安全、环保的亲水性聚氨酯泡绵。
本发明的另一目的是针对现有技术的不足提供一种常压发泡、工艺成本低的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺。
为了实现以上目的,本发明采用以下技术方案。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照1.5:1~3:1的比例组成,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 1~5份
表面活性剂 0.5~2份
水 90~95份,
所述组分B为聚氨酯预聚物。
其中,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 1~3份
表面活性剂 1~2份
水 90~93份。
其中,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 3~5份
表面活性剂 0.5~1份
水 93~95份。
其中,所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
一种亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,它包括以下步骤:
第(1)步:将组分A与组分B按照重量份混合搅拌均匀,制得发泡料;
第(2)步:将第(1)步制得的发泡料输送至泡绵发泡机进行发泡反应,制得发泡泡绵;
第(3)步:将发泡泡绵输送至烘干机进行烘干处理,制得亲水性聚氨酯泡绵。
其中,组分A的制备方法为:将羧甲基纤维素钠、表面活性剂和水按照重量份混合搅拌10~15h,搅拌均匀后静置20~25h。
其中,所述第(1)步中,组分A和组分B在密闭隔绝空气的条件下进行搅拌,搅拌速度为3000~5000r/min。
其中,所述第(1)步中,组分A的温度为18~24℃,组分B的温度为27~32℃。
其中,所述第(3)步中,采用高周波或者微波进行烘干处理,频率为100~150KWh,烘干时间3~8min。
其中,所述第(3)步中,烘干频率为130KWh,烘干时间5min。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明的亲水性聚氨酯泡绵的亲水性好,吸水量能够达到自身重量的10~14倍,与现有泡绵相比,其锁水效果能够提高4倍,应用于医疗、女性卫生巾、婴儿尿布等领域具有良好的吸水、锁水效果;原材料安全环保,皮肤致敏性显著降低;含有的两性离子表面活性剂对细菌具有良好的抑制作用,有利于消费者的身体健康。
本发明的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺,发泡过程在常压下进行,对设备要求低,能耗、工艺成本低,原料来源广泛,有利于降低生产成本;生产过程污染排放少,有利于环境保护。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细的描述。
实施例1。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照1.5:1的比例组成,所述组分A包括1重量份的羧甲基纤维素钠、0.5重量份的非离子型表面活性剂、90重量份的水,所述组分B为聚氨酯预聚物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺,包括以下工艺步骤:
第(1)步:将羧甲基纤维素钠、非离子型表面活性剂和水按照重量份混合,在常温下搅拌10h,搅拌均匀后静置20h,制得组分A;
第(2)步:将组分A与组分B按照比例混合均匀,在密闭隔绝空气,搅拌速度为3000r/min的条件下搅拌均匀,制得发泡料;其中组分A的混合温度为18℃,组分B的温度为27℃;
第(3)步:将第(2)步制得的发泡料输送至泡绵发泡机进行发泡反应,制得发泡泡绵;
第(4)步:将发泡泡绵输送至烘干机进行烘干处理,制得亲水性聚氨酯泡绵,所述烘干处理采用高周波或者微波进行烘干处理,频率为100KWh,烘干时间8min。
实施例2。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照2:1的比例组成,所述组分A包括5重量份的羧甲基纤维素钠、2重量份的表面活性剂、95重量份的水,所述组分B为聚氨酯预聚物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺,包括以下工艺步骤:
第(1)步:将羧甲基纤维素钠、表面活性剂和水按照重量份混合,在常温下搅拌15h,搅拌均匀后静置25h,制得组分A;
第(2)步:将组分A与组分B按照比例混合均匀,在密闭隔绝空气,搅拌速度为5000r/min的条件下搅拌均匀,制得发泡料;其中组分A的混合温度为24℃,组分B的温度为32℃;
第(3)步:将第(2)步制得的发泡料输送至泡绵发泡机进行发泡反应,制得发泡泡绵;
第(4)步:将发泡泡绵输送至烘干机进行烘干处理,制得亲水性聚氨酯泡绵,所述烘干处理采用高周波或者微波进行烘干处理,频率为150KWh,烘干时间3min。
实施例3。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照2.5:1的比例组成,所述组分A包括4重量份的羧甲基纤维素钠、1重量份的表面活性剂、93重量份的水,所述组分B聚氨酯预聚物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺,包括以下工艺步骤:
第(1)步:将羧甲基纤维素钠、表面活性剂和水按照重量份混合,在常温下搅拌12h,搅拌均匀后静置24h,制得组分A;
第(2)步:将组分A与组分B按照比例混合均匀,在密闭隔绝空气,搅拌速度为4000r/min的条件下搅拌均匀,制得发泡料;其中组分A的混合温度为21℃,组分B的温度为29.4℃;
第(3)步:将第(2)步制得的发泡料输送至泡绵发泡机进行发泡反应,制得发泡泡绵;
第(4)步:将发泡泡绵输送至烘干机进行烘干处理,制得亲水性聚氨酯泡绵,所述烘干处理采用高周波或者微波进行烘干处理,频率为130KWh,烘干时间5min。
实施例4。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照3:1的比例组成,所述组分A包括2重量份的羧甲基纤维素钠、0.8重量份的表面活性剂、91重量份的水,所述组分B为聚氨酯预聚物, 本实施例的表面活性剂为PO-EO-乙烯基二元胺共聚物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺同实施例3,在此不再进行赘述。
实施例5。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照2:1的比例组成,所述组分A包括3重量份的羧甲基纤维素钠、1.4重量份的表面活性剂、92重量份的水,所述组分B为聚氨酯预聚物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺同实施例3,在此不再进行赘述。
实施例6。
一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照2.5:1的比例组成,所述组分A包括3重量份的羧甲基纤维素钠、18重量份的表面活性剂、94重量份的水,所述组分B为聚氨酯预聚物。本实施例的表面活性剂的化学组分为乙二胺、乙基化合物及丙基化合物。
本实施例的亲水性聚氨酯泡绵发泡工艺同实施例3,在此不再进行赘述。
应用实施例1至实施例6制得的亲水性聚氨酯泡绵进行抗菌性能试验过程及结果如下:
(1)测试菌种:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、绳状青霉、球毛壳霉、绿色木霉、出芽短梗霉。
(2)实验结果:
表1:抗细菌测试
项目 | 市售对比泡绵 | 本发明的泡绵 |
灭菌方法 | 121℃、15min | 121℃、15min |
培养条件/时间 | 37℃、48h | 37℃、48h |
接触时间 | 37℃、24h | 37℃、24h |
大肠杆菌浓度(cfu/ml) | 3.60*106 | 3.60*106 |
金黄色葡萄球菌浓度(cfu/ml) | 1.35*106 | 1.35*106 |
与大肠杆菌菌液在37℃条件下接触24h后的洗脱液细菌浓度(cfu/ml) | 6.00*106 | <15 |
与金黄色葡萄球菌菌液在37℃条件下接触24h后的洗脱液细菌浓度(cfu/ml) | 7.76*107 | <10 |
抗细菌率 | ———— | >99.99% |
表2:抗霉菌测试
项目 | 市售对比泡绵 | 本发明的泡绵 |
灭菌方法 | 121℃、15min | 121℃、15min |
培养条件/时间 | 28℃、湿度大于85%,28天 | 28℃、湿度大于85%,28天 |
霉菌(黑曲霉、绳状青霉、球毛壳霉、绿色木霉、出芽短梗霉)混合孢子悬液浓度(spores/ml) | 6.85*105 | 6.85*105 |
样品长霉等级 | 3 | 1 |
注:0级 不长,即显微镜(放大50倍)下观察未见生长;
1级 痕迹生长,即肉眼可见生长,但生长覆盖面积小于10%;
2级 生长覆盖面积大于10%小于30%;
3级 生长覆盖面积大于30%小于60%;
4级 生长覆盖面积大于60%至全部长满。
试验结果表明:本发明的泡绵对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌作用,抗菌率达到99.99%,抑菌效果明显,能够有效阻止细菌滋生;对黑曲霉、绳状青霉、球毛壳霉、绿色木霉、出芽短梗霉等霉菌的抑制效果明显,在温度为28℃、湿度大于85%的条件下培养28天后仅见痕迹生长,抑菌效果好,能够保证消费者的身体健康,便于推广应用。
最后应当说明的是,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地说明,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。
Claims (10)
1.一种亲水性聚氨酯泡绵,它由组分A与组分B按照1.5:1~3:1的比例组成,其特征在于,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 1~5份
表面活性剂 0.5~2份
水 90~95份,
所述组分B为聚氨酯预聚物。
2.根据权利要求1所述的亲水性聚氨酯泡绵,其特征在于,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 1~3份
表面活性剂 1~2份
水 90~93份。
3.根据权利要求1所述的亲水性聚氨酯泡绵,其特征在于,所述组分A由以下重量份的组分组成:
羧甲基纤维素钠 3~5份
表面活性剂 0.5~1份
水 93~95份。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的亲水性聚氨酯泡绵,其特征在于,所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
5.权利要求1至4任意一项所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,它包括以下步骤:
第(1)步:将组分A与组分B按照重量份混合搅拌均匀,制得发泡料;
第(2)步:将第(1)步制得的发泡料输送至泡绵发泡机进行发泡反应,制得发泡泡绵;
第(3)步:将发泡泡绵输送至烘干机进行烘干处理,制得亲水性聚氨酯泡绵。
6.根据权利要求5所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,组分A的制备方法为:将羧甲基纤维素钠、表面活性剂和水按照重量份混合搅拌10~15h,搅拌均匀后静置20~25h。
7.根据权利要求5所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,所述第(1)步中,组分A和组分B在密闭隔绝空气的条件下进行搅拌,搅拌速度为3000~5000r/min。
8.根据权利要求7所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,所述第(1)步中,组分A的温度为18~24℃,组分B的温度为27~32℃。
9.根据权利要求5所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,所述第(3)步中,采用高周波或者微波进行烘干处理,频率为100~150KWh,烘干时间3~8min。
10.根据权利要求9所述的亲水性聚氨酯泡绵的发泡工艺,其特征在于,所述第(3)步中,烘干频率为130KWh,烘干时间5min。
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