長(zhǎng)效防霉低吸濕高吸附性植物纖維材料型玻璃防霉隔離粉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種在玻璃表面噴灑的防霉隔離粉及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在玻璃制造工業(yè)中，為避免因玻璃表面侵蝕黏結(jié)所蒙受的巨大損失，目前國(guó)際上 最流行的是在玻璃表面噴灑玻璃防霉隔離粉。
[0003] 以往的防霉隔離粉采用固體酸性防霉材料與高分子聚合物簡(jiǎn)單混合，由于酸材和 聚合物的密度及表面物理性能的差異，導(dǎo)致防霉隔離粉產(chǎn)品的混合均勻性較差，并且各組 分在后續(xù)的包裝、運(yùn)輸、使用等過程中容易發(fā)生分離，從而造成局部功能失衡。由于這種失 衡，導(dǎo)致此類防霉隔離粉在惡劣的儲(chǔ)運(yùn)條件下，難以滿足防霉要求，例如長(zhǎng)時(shí)間海運(yùn)等。
[0004] 另外，高分子聚合物在自然條件下極難降解，也一定程度上造成了環(huán)境污染壓力。
[0005] 出于環(huán)保的要求，目前已經(jīng)有少量植物纖維粉碎物應(yīng)用于玻璃表面防護(hù)領(lǐng)域的案 例，例如椰殼粉。但是，目前椰殼粉的使用現(xiàn)狀是僅限于起到隔離作用，不具備防霉能力，需 要輔助以防霉液、防霉粉等其他防霉措施，不能單獨(dú)使用。另外，目前椰殼粉等植物纖維粉 碎物其在玻璃表面的吸附能力很差，使用效率低，浪費(fèi)嚴(yán)重，并且不適用于立式堆垛的包裝 方式。由于植物纖維的生物特性，在吸水或潮濕的條件下，會(huì)發(fā)生生物霉變，從而導(dǎo)致玻璃 污染。
[0006] 中國(guó)專利CN201210414817. 4公開了一種改性植物纖維材料型玻璃防霉隔離粉， 它通過對(duì)植物纖維粉碎物進(jìn)行表面改性而得，提高了植物纖維材料的吸附能力和延緩玻璃 發(fā)霉的能力，其組成均一，不會(huì)出現(xiàn)組分再分離現(xiàn)象，且可自然降解。但在較長(zhǎng)期的使用過 程中，該粉會(huì)因吸濕而出現(xiàn)輕微粉結(jié)塊現(xiàn)象，造成噴粉不均；另外，對(duì)于特別惡劣的氣候條 件，或者特別長(zhǎng)的儲(chǔ)存期，延緩防霉的效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種具備長(zhǎng)效型防霉功能的低吸濕性高 吸附性植物纖維材料型玻璃防霉隔離粉。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述玻璃防霉隔離粉的制備方法。
[0009] 本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到：
[0010] 一種長(zhǎng)效防霉低吸濕高吸附性植物纖維材料型玻璃防霉隔離粉，其由植物纖維 粉末通過表面改性而得，制備方法為：將植物纖維粉末加入改性物溶液中，在絕對(duì)壓力 IOOkPa?300kPa、溫度60°C?250°C下靜置進(jìn)行一次改性處理，然后進(jìn)行一次干燥，再加入 助劑或助劑溶液進(jìn)行二次修飾處理，最后進(jìn)行二次干燥；其中所述改性物選自有機(jī)酸和酸 式鹽中的一種或幾種，所述助劑選自硅烷偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
[0011] 本發(fā)明所選用的植物纖維粉末可采用堅(jiān)果殼或木類材料材質(zhì)的粉末，具體可采用 堅(jiān)果殼粉末或木類材料粉末中的一種或幾種。在一種方案中，植物纖維粉末可采用椰殼粉 或木粉。也可以在本方法實(shí)施前，對(duì)將要利用的堅(jiān)果殼或木類材料用現(xiàn)有方法進(jìn)行粉碎。進(jìn) 一步的，植物纖維粉末也可以先期經(jīng)過常規(guī)的去脂去糖處理。本發(fā)明需要對(duì)植物纖維粉末 的粒徑進(jìn)行控制，一般需其平均粒徑在40?400微米范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選在40?200微米 范圍內(nèi)。
[0012] 本發(fā)明中的改性物溶液是指由一種或多種改性物配制而成的水溶液，改性物選自 有機(jī)酸或酸式鹽中的一種或多種組合，以兩種以上的組合為佳。優(yōu)選的，有機(jī)酸選自己二 酸、蘋果酸、檸檬酸、馬來酸、酒石酸中的一種或幾種；酸式鹽選自己二酸鹽、蘋果酸鹽、檸檬 酸鹽、馬來酸鹽、酒石酸鹽的其中一種或幾種組合。改性物溶液的質(zhì)量濃度控制在5?50% 范圍內(nèi)，優(yōu)選10?40%。改性物溶液的溶劑為水。
[0013] 一次改性處理時(shí)，植物纖維粉末與改性物的質(zhì)量比為60?90:10?40,優(yōu)選70? 90:10 ?30〇
[0014] 在一次改性處理過程中，優(yōu)選的條件為：絕對(duì)壓力IOOkPa?300kPa，進(jìn)一步優(yōu)選 絕對(duì)壓力120kPa?300kPa，溫度80°C?150°C。靜置后即進(jìn)行改性處理，本發(fā)明中植物纖 維粉末與改性物溶液充分混合后需靜置一段時(shí)間，該時(shí)間為1?24小時(shí)，優(yōu)選5?20小時(shí)。
[0015] -次改性處理完成后需要對(duì)物料進(jìn)行一次干燥，例如烘干等。一次干燥的溫度為 80?250°C，優(yōu)選80?150°C;-次干燥需干燥至物料的含水量達(dá)7?15%，優(yōu)選8?12%。
[0016] 本發(fā)明中的二次修飾處理是將硅烷偶聯(lián)劑包覆到物料表面，具體處理方法是將 一次干燥后物料與助劑或助劑溶液充分混合后采用濕法工藝進(jìn)行表面包覆，包覆時(shí)間為 0. 5?12小時(shí)，優(yōu)選1?12小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選1?5小時(shí)。一種具體的二次修飾處理方案 為：在攪拌下將助劑或助劑溶液均勻噴灑到一次干燥后物料上，攪拌時(shí)間為〇. 5?12小時(shí)， 優(yōu)選1?12小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選1?5小時(shí)。
[0017] 本發(fā)明中的助劑采用硅烷偶聯(lián)劑，其具體可采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種硅烷偶聯(lián)劑。 作為一種優(yōu)選方案，其采用硅烷偶聯(lián)劑RSiX3，其中R代表氨基、乙烯基、脲基或異氰酸酯基， X代表鹵素或酰氧基；在另一種方案中，硅烷偶聯(lián)劑選自A151、A171、A172、A1100、A1110、 A1120、A2120、A1160、A1310、KH560、KH570 或 KH590 中的一種或幾種。
[0018] 助劑在應(yīng)用時(shí)可直接使用，也可配制成助劑溶液后再使用。作為一種優(yōu)選方案，助 劑以助劑溶液的形式使用，其中助劑溶液的質(zhì)量濃度為5?50%，優(yōu)選10?40% ;助劑溶 液的溶劑可選用易揮發(fā)的各種溶劑，作為優(yōu)選，其選自水、甲醇、乙醇中的一種或幾種，進(jìn)一 步優(yōu)選采用醇水混合溶劑（如甲醇-水或乙醇-水）。
[0019] 在二次修飾處理過程中，助劑與一次干燥后物料的質(zhì)量比為0. 1?5:95?99. 9， 優(yōu)選〇· 1?3:97?99. 9。
[0020] 二次修飾處理完成后，需要對(duì)物料進(jìn)行二次干燥，該次干燥需采用低溫進(jìn)行，例如 采用低溫烘干等。二次干燥的溫度為50 °C?90 °C，優(yōu)選70 °C?90 °C;二次干燥需干燥至物 料的含水量達(dá)1?10%，優(yōu)選3?7%。
[0021] 本發(fā)明還公開了一種上述長(zhǎng)效防霉低吸濕高吸附性植物纖維材料型玻璃防霉隔 離粉的制備方法：將植物纖維粉末加入改性物溶液中，在絕對(duì)壓力IOOkPa?300kPa、溫度 60°C?250°C下靜置進(jìn)行一次改性處理，然后進(jìn)行一次干燥，再加入助劑或助劑溶液進(jìn)行二 次修飾處理，最后進(jìn)行二次干燥；其中所述改性物選自有機(jī)酸和酸式鹽中的一種或幾種，所 述助劑選自硅烷偶聯(lián)劑中的一種或幾種。該法中各具體或優(yōu)選條件如上所述。
[0022] 采用本發(fā)明的方法可以得到吸附力更強(qiáng)、防霉保護(hù)更加長(zhǎng)效、吸濕性更低的玻璃 防霉隔離粉，本玻璃防霉隔離粉除了在微米至納米尺度進(jìn)行吸附、浸漬、填充和負(fù)載外，可 能還可以在分子層面的共價(jià)鍵的結(jié)合，例如利用植物纖維材料中纖維素表面的大量羥基， 再通過酯化反應(yīng)、醚化反應(yīng)等反應(yīng)嫁接上不同的官能團(tuán)，同時(shí)對(duì)其表面性能進(jìn)行改變。其通 用反應(yīng)式可能如下：
[0023] [C6H7O2 (OH) 3] JR1COOH - [C6H7O2 (OH) WCOR1] η+ηΗ20
[0024] [C6H7O2 (OH) 3] JR1 R2 (COOH) 2- [C 6H7020H (OCOR1) (OCOR2) ] η+ηΗ20
[0025] [C6H7O2 (OH) 3] JR1R2 R3 (COOH) 3- [C 6Η702 (OCOR1) (OCOR2) (OCOR3) ] η+ηΗ20。
[0026] 本發(fā)明中植物纖維材料，經(jīng)過改性物和助劑的作用，并結(jié)合兩次熱處理，大幅改變 了植物纖維材料外部和內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，使得植物纖維材料的吸附能力得到大幅度提高，還降 低了它的吸濕性能，而且具備長(zhǎng)效防止玻璃發(fā)霉的能力。由于本發(fā)明以植物纖維材料為基 本骨架，對(duì)其進(jìn)行兩次表面改性處理，其均一的組成，使得其不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)防霉隔離粉的組 分再分離現(xiàn)象，從而使其對(duì)玻璃不僅有優(yōu)良的隔離作用，而且對(duì)玻璃表面有非常好的防腐 蝕作用，同時(shí)對(duì)生物霉種也有很好的抑制生長(zhǎng)效果。經(jīng)過兩次改性處理的纖維材料，有效控 制了材質(zhì)本身的吸濕弊端，并使得防霉成分在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用，其優(yōu)良的強(qiáng)度、彈 性，保證其既能在玻璃之間起到支撐作用，將玻璃很好地分開，又能防止玻璃表面被碎玻璃 等劃傷。
[0027] 本發(fā)明的防霉隔離粉除了具有較好的流動(dòng)性和自然降解性，更強(qiáng)的延緩玻璃發(fā)霉 的能力，基本無飛揚(yáng)性之外，更具有高吸附性和低吸濕性，以及防霉成分緩釋的特性，特別 適用于長(zhǎng)期保存、或者特別惡劣環(huán)境條件下的運(yùn)輸過程中的玻璃防霉，并且在使用中可以 很好地避免植物材質(zhì)本身的吸濕性所造成的結(jié)塊現(xiàn)象，同時(shí)還可以消除因吸附性弱造成的 玻璃表面防霉粉存留量低的弊端。另外，產(chǎn)品氣味微小，對(duì)使用者無刺激，使用本發(fā)明產(chǎn)品 的玻璃即使經(jīng)過長(zhǎng)期保存，也很容易清洗，不會(huì)影響玻璃的后續(xù)加工及使用。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0029] 實(shí)施例1 :
[0030] 原料配比（重量份）為：椰殼粉（過篩后）75,復(fù)合酸（己二酸：蘋果酸=1 :1，質(zhì) 量比）25，硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ590。
[0031] 制備方法：
[0032] 1、將椰殼粉過80目（180 μ m)篩。
[0033] 2、用去離子水配制復(fù)合酸溶液，濃度為15%。
[0034] 3、將過篩后的椰殼粉加入到溶液中攪拌均勻，靜置10小時(shí)。
[0035] 4、將混合物在150kPa、100°C的條件中保持16小時(shí)。
[0036] 5、將第4步得到的濕粉，90°C下烘干至含水量8-12%。
[0037] 6、將KH590 :乙醇：水以（20:72:8,質(zhì)量比）比例配成溶液，按KH590 :第5步得到 的干粉（