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抗老化型PP非織造布的應(yīng)用,、老化問題研究及防老化解決方案

2019-04-03 文章來源：華雨林無紡布

抗老化型PP非織造布的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

非織造布技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了農(nóng)用非織造布,。農(nóng)用非織造布是一種新興材料，通常由聚酯或PP原料加工而成,，其中以PP的用量最多,。PP非織造布在受到紫外線長時(shí)間照射的情況下容易老化粉化而導(dǎo)致壽命大幅縮短。通過抗老化改性制得的抗老化PP非織造布對空氣和水有良好的滲透性,，具有良好的微氣候調(diào)節(jié)功能,，可隔熱,、保溫和防紫外線，既可達(dá)到改善環(huán)境和生長條件的作用,，又可起到保護(hù)作用,，因此該類非織造布在國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛用作生產(chǎn)中的水果套袋、農(nóng)用覆蓋材料,、植物生長基質(zhì)材料,、溫室大棚材料及農(nóng)田水土保護(hù)用材料，并取得了顯著的效果,。加之非織造布產(chǎn)品加工流程短,、成本低、容易回收,、更符合環(huán)保的要求,，非常適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

土工建筑領(lǐng)域

在20世紀(jì)50年代前后,，歐美國家開始將非織造布應(yīng)用于土工領(lǐng)域,，之后逐步推廣到世界各地并獲得快速發(fā)展，其中PP非織造布由于具有不易變形,、耐酸,、耐堿、耐蟲蛀,、耐霉菌,、較高的強(qiáng)力、儲運(yùn)方便,、價(jià)格低廉等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用,。在土工建筑領(lǐng)域，其主要功能包括加強(qiáng)作用,、隔離作用,、過濾作用和排水作用，可廣泛用于公路,、鐵路,、機(jī)場、堤壩等設(shè)施,，如鐵路建設(shè)方面利用其解決路基翻漿冒泥等危害,，在河堤和護(hù)砌之間鋪設(shè)該類土工布能阻止土壤的沖蝕，防止河岸塌陷,，還可用于土石壩排水,、地下排水、路基,、擋土墻及軟土基礎(chǔ)排水等方面,。

綠化領(lǐng)域

在城市草坪綠地種植方面,，該類非織造布由于具有對環(huán)境和植物無害的環(huán)保特性，有效改變了傳統(tǒng)草坪的種植方法,，具有保護(hù),、灌溉、保溫等作用,，能使枯黃及休眠期的草坪變成郁郁蔥蔥,，而且便于施工、運(yùn)輸,、養(yǎng)護(hù)和降低勞動強(qiáng)度,，提高效率和突出草坪美觀的效果。在包樹,、花灌木移栽時(shí)用于土球包裹,、地膜鋪蓋時(shí)，具有防風(fēng)保溫保濕,、透氣透水,、便于施工養(yǎng)護(hù)、美觀實(shí)用,、可重復(fù)使用的特點(diǎn),。此外，高速公路,、鐵路兩側(cè)護(hù)坡綠化,、山體巖石噴播植草等工程，裸露工地場所的鋪蓋（防止揚(yáng)塵）均需使用,。

工業(yè)及其它領(lǐng)域

抗老化型PP非織造布由于其環(huán)境友好的特點(diǎn)使它們可以用在汽車中,，這些材料在發(fā)動機(jī)罩蓋襯里、車頂棚,、儀表板和其他小的隔音和隔熱內(nèi)飾件中的使用的越來越多。如在汽車內(nèi)飾件方面,，汽車制造商希望停止使用不能回收的泡沫材料,，進(jìn)而采用耐久、環(huán)境友好的PP非織造布,，而汽車戶外防塵罩等制品非常適合采用抗老化型PP非織造布,。

另外，該類非織造布在遮陽帽,、遮陽傘,、戶外廣告牌、帳篷,、戶外背包,、戶外運(yùn)動服等制品和領(lǐng)域中也有廣闊的應(yīng)用前景,。

PP非織造布的老化問題

PP非織造布在加工和使用過程中均會面臨到老化問題。如在加工過程中,，PP材料受到螺桿和料筒的剪切擠壓等機(jī)械應(yīng)力作用,，大分子鏈上的碳-碳化學(xué)鍵發(fā)生均裂，造成分子鏈斷裂,，同時(shí)在高溫下,，熱也會造成分子鏈的斷裂。加工過程中由于分子鏈斷裂形成的大分子碳自由基,，在氧氣的作用下,，會進(jìn)一步與氧反應(yīng)形成氫過氧化物，而氫過氧化物是不穩(wěn)定的,，會進(jìn)一步分解形成RO·等含氧自由基和·OH氫氧自由基,，相當(dāng)于增加了自由基濃度，反應(yīng)速度自動加快,，形成了自動氧化反應(yīng)（如下圖）,，加快了PP的降解。

大量的學(xué)術(shù)研究和實(shí)踐證明,，PP非織造布在使用過程中,，太陽光，特別是波長較短的紫外線,，它的能量能切斷PP的分子鏈,，并在氧的作用下引發(fā)光氧化反應(yīng)，且PP的最敏感波長為300nm,，導(dǎo)致PP的抗光氧老化性能非常差,。由于PP非織造布質(zhì)薄，與紫外光和氧接觸的面積相對更大,，更容易發(fā)生光氧老化而降解,。PP的光氧老化是按照于類似游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的方式進(jìn)行，其老化后會產(chǎn)生羰基化合物,，而羰基能吸收260~340nm的紫外光,，并參與發(fā)生多種光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)PP分子鏈發(fā)生斷裂,，從而造成PP材料的相對分子質(zhì)量下降,，在產(chǎn)品物理性能上表現(xiàn)為斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的下降。

PP非織造布由于其原料和配方中含有的一些助劑,，如受阻酚類抗氧劑,，與空氣中的污染物氮氧化合物發(fā)生作用而泛黃，即氣熏黃變，從而使制品在使用一段時(shí)間后顏色發(fā)生改變,，視覺效果變差,，影響制品的美觀。另外,，PP非織造布在實(shí)際使用中,，為了降低成本，常在配方中添加碳酸鈣填充母粒,，碳酸鈣等無機(jī)粉體往往會加速PP的老化降解（如下圖）,，而且填充比例越高，PP的老化降解速度越快,。

PP非織造布的防老化解決方案

針對PP非織造布在以上領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用要求,，經(jīng)過多年的研發(fā)、實(shí)踐應(yīng)用和客戶驗(yàn)證,，我們開發(fā)的一系列PP非織造布專用耐候母粒,，具有優(yōu)異的加工穩(wěn)定性、突出的長效熱氧穩(wěn)定性,、高效光穩(wěn)定性和耐候性,，可有效解決PP非織造布在加工生產(chǎn)和戶外使用過程中由于熱、氧,、光,、環(huán)境和氣候等因素導(dǎo)致的老化降解問題，顯著延長戶外產(chǎn)品的使用壽命,。主要具有以下特點(diǎn)：

（1）可吸收和屏蔽紫外線的波長范圍廣,，能有效抵抗PP非織造布在戶外使用過程中由于熱、氧,、光,、環(huán)境和氣候等因素導(dǎo)致的老化降解問題。

（2）抗老化成份在PP非織造布中的分散性極佳,，穩(wěn)定性高,，作用時(shí)間持久，保證了其抗老化效能的充分發(fā)揮,；

（3）與非織造布用PP基體樹脂相匹配的熔體流動性和極好的相容性,，易于實(shí)現(xiàn)與其基體樹脂的共混和均勻分散；

（4）優(yōu)異的加工穩(wěn)定性,，保證PP紡絲的可連續(xù)生產(chǎn)，避免在生產(chǎn)過程中發(fā)生斷絲現(xiàn)象而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,，提高生產(chǎn)效率,。

注：母粒添加比例為2%，以上數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)典型結(jié)果，作為相關(guān)應(yīng)用的基本參考,，不能作為任何形式的產(chǎn)品規(guī)格或保證,，具體添加量可根據(jù)相關(guān)實(shí)際應(yīng)用、制品規(guī)格和耐候要求酌情增減,。母粒與原料直接混合均勻,，即可進(jìn)行加工生產(chǎn)，建議添加量2-4%左右,，可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整,。產(chǎn)品采用25KG紙塑袋包裝，請貯存于通風(fēng),、干燥之處,，下置墊物，避免日曬,、雨淋,。

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