CN114158804B - 一种可生物降解的功能性环保手套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可生物降解的功能性环保手套及其制备方法，所述手套包括手套胚，所述手套胚由聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例制成，所述手套胚的表面浸渍有以聚脲胶为原料的经羧酸类生物降解剂共聚处理过的浸胶层，所述聚脲胶中添加有由聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合而成的生物降解材料。本发明制备的手套降解效果好，降解效率高，可在短时间内实现完全降解。
Description
技术领域
本发明涉及劳保手套技术领域，具体地来说，涉及一种可生物降解的功能性环保手套及其制备方法。
背景技术
在机械制造、轻工包装、仓储物流、汽车组装、园丁园艺等行业中，工作人员一般会通过佩戴环保手套进行安全防护。而当前的防护手套的主要基材大多是PVC、丁腈橡胶或乳胶，其制作而成的防护手套用完抛弃后，均无法降解或者很难降解，且防护手套属于易耗品，往往会因此形成大量的“白色污染”，严重污染环境。
针对上述问题，中国专利，公开号CN108783674A，公开可降解手套及其制备方法，文中提出“一种可降解手套，包括内层和覆盖在所述内层外的外护层，所述内层由可降解纤维制成，外层由以下组分制备而成：以重量计，壳聚糖10-15份，淀粉30-40份，增塑剂3-8份，聚羟基脂肪酸酯10-20份，丙烯酸甲酯1-5份，所述可降解纤维选自甲壳素纤维、壳聚糖纤维、聚羟基乙酸酯纤维和聚乳酸纤维中的一种或几种。”。该现有技术制备而成的可降解手套虽然具备一定的可降解性，但是其所需降解时间长，无法在短时间内实现降解，且无法完全降解。
为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可生物降解的功能性环保手套及其制备方法，以解决上述背景技术所提出的现有可降解手套所需降解时间长，无法在短时间内实现降解，且无法完全降解的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种可生物降解的功能性环保手套，包括手套胚，所述手套胚由聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例制成，所述手套胚的表面通过浸渍的方式设有以聚脲胶为原料的经羧酸类生物降解剂共聚处理过的浸胶层，所述聚脲胶由异氰酸酯和氨基树脂采用溶液聚合法或界面聚合法配制而成，所述聚脲胶中添加有相对于聚脲胶的质量百分比为20%～30%的生物降解材料，所述生物降解材料为聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种的任意比例混合物；
其中，所述异氰酸酯为万华HT-100（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯HT100）或万华HT-90B（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯溶液HT-90B），所述氨基树脂为湛新CYMEL 325氨基树脂或湛新CYMEL 370氨基树脂，所述羧酸类生物降解剂为Biofiller™ 818纯生物降解促进剂或Biofiller™ 818C 堆肥级纯生物降解促进剂（青岛生物芯生物降解促进剂Biofiller™ 818纯生物降解促进剂或Biofiller™ 818C 堆肥级纯生物降解促进剂）。
本发明还提供了上述可生物降解的功能性环保手套的制备工艺，具体工艺如下：
S1、使用无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚，其中，无缝纬编手套横机为10针、13针、15针、18针或21针无缝纬编手套横机；
S2、将异氰酸酯和氨基树脂，通过溶液聚合法或界面聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，按配方量添加到向聚脲胶中，并混合均匀；
S4、在碱性溶液的环境下，向聚脲胶中继续依次添加相对于聚脲胶的质量百分比为0.5%～1%的金属氧化物、相对于聚脲胶的质量百分比为2%～5%的羧酸类生物降解剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；其中，所述碱性溶液为浓度为2%的氢氧化纳溶液，所述金属氧化物为氧化铁或氧化纳；
S5、套模；
S6、浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的手套胚由聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种制成，其不超过12个月即可实现降解，而浸胶层胶料以归属于聚氨酯类的聚脲胶作为母体，同时搭配聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的一种或多种作为载体融合于聚脲胶中，其制备成的浸胶胶面不超过16～24个月即可实现降解，浸胶层胶料与手套胚彼此协同配合，最终制成的手套可在土壤中实现完全降解，且降解效率高，属于绿色安全产品；
2.本发明的浸胶层胶料在碱性条件下，与羧酸类生物降解剂进行共聚处理，其制备成的浸胶胶面可缩至12～18个月降解，从而进一步缩短了手套整体的降解时间；
3.本发明制备的手套，其可降解成本远远低于现有的手套，且制备工艺简单，能够批量化生产；
4.本发明浸胶层胶料的制备为逐步加成反应，不存在副反应，制备成的浸胶层胶料杂质极少，可降解效果好。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例1
可生物降解的功能性环保手套的制备过程：
S1、使用10针、13针、15针、18针或21针无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚；其中，聚乳酸纤维使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成，其在合适的生物堆肥条件下，降解时间为3～6个月；蛋白质纤维是从牛奶、大豆、花生、玉米等自然物中提取到的蛋白质为原料制得的纤维，其在合适的生物堆肥条件下，降解时间为6～8个月；海藻纤维是一种壳聚糖接枝的工艺制备而得，具有良好的吸湿性和抗菌性，且无毒、无害、安全性高，降解时间为6～8个月；甲壳素纤维采用虾、蟹类水产品的废弃物制成，在合适的生物堆肥条件下，降解时间为6～12个月；
S2、将万华HT-100（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯HT100）和湛新CYMEL325氨基树脂，通过界面聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，将相当于聚脲胶的质量百分比为20%的生物降解材料，添加到向聚脲胶中，并混合均匀；
S4、在2%的氢氧化纳溶液形成的碱性环境下，向聚脲胶中继续依次添加相对于聚脲胶的质量百分比为0.5%的氧化铁、相对于聚脲胶的质量百分比为2%的青岛生物芯生物降解促进剂Biofiller™ 818纯生物降解促进剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；
S5、套模；
S6、多次浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
实施例2
可生物降解的功能性环保手套的制备过程：
S1、使用10针、13针、15针、18针或21针无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚；
S2、将万华HT-100（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯HT100）和湛新CYMEL370氨基树脂，通过溶液聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，将相当于聚脲胶的质量百分比为30%的生物降解材料，添加到向聚脲胶中，并混合均匀；
S4、在2%的氢氧化纳溶液形成的碱性环境下，向聚脲胶中继续依次添加相对于聚脲胶的质量百分比为1%的氧化纳、相对于聚脲胶的质量百分比为5%的Biofiller™ 818C堆肥级纯生物降解促进剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；
S5、套模；
S6、多次浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
实施例3
S1、使用10针、13针、15针、18针或21针无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚；
S2、将万华HT-90B（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯溶液HT-90B）和湛新CYMEL 370氨基树脂，通过界面聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，将相当于聚脲胶的质量百分比为24%的生物降解材料，添加到向聚脲胶中，并混合均匀；
S4、在2%的氢氧化纳溶液形成的碱性环境下，向聚脲胶中继续依次添加相对于聚脲胶的质量百分比为0.6%的氧化铁、相对于聚脲胶的质量百分比为3%的青岛生物芯生物降解促进剂Biofiller™ 818纯生物降解促进剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；
S5、套模；
S6、多次浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
实施例4
S1、使用10针、13针、15针、18针或21针无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚；
S2、将万华HT-90B（万华化学六亚甲基二异氰酸酯聚异氰酸酯溶液HT-90B）和湛新CYMEL 325氨基树脂，通过溶液聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，将相当于聚脲胶的质量百分比为28%的生物降解材料，添加到向聚脲胶中，并混合均匀；
S4、在2%的氢氧化纳溶液形成的碱性环境下，向聚脲胶中继续依次添加相对于聚脲胶的质量百分比为0.8%的氧化纳、相对于聚脲胶的质量百分比为4%的Biofiller™ 818C堆肥级纯生物降解促进剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；
S5、套模；
S6、多次浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
Claims (7)
1.一种可生物降解的功能性环保手套，包括手套胚，其特征在于，所述手套胚由聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例制成，所述手套胚的表面浸渍有以聚脲胶为原料的经羧酸类生物降解剂共聚处理过的浸胶层，所述聚脲胶中添加有由聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合而成的生物降解材料，其中，所述聚脲胶由异氰酸酯和氨基树脂采用溶液聚合法或界面聚合法配制而成，所述羧酸类生物降解剂为Biofiller™ 818纯生物降解促进剂或Biofiller™ 818C 堆肥级纯生物降解促进剂；
所述功能性环保手套采用如下制备方法，具体操作步骤如下：
S1、使用无缝纬编手套横机，将聚乳酸纤维、蛋白质纤维、海藻纤维和甲壳素纤维中的一种或多种按任意比例编织成手套胚；
S2、将异氰酸酯和氨基树脂，通过溶液聚合法或界面聚合法配制成聚脲胶；
S3、将聚乳酸粉末、淀粉酶、海藻粉末中的任意一种或几种按任意比例混合成生物降解材料后，按配方量添加到聚脲胶中，混合均匀；
S4、在碱性溶液的环境下，向聚脲胶中继续依次添加金属氧化物和羧酸类生物降解剂，混合均匀，制得浸胶层胶料；
S5、套模；
S6、浸胶；
S7、烘干定型；
S8、脱模。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述异氰酸酯为万华HT-100或万华HT-90B，所述氨基树脂为湛新CYMEL 325氨基树脂或湛新CYMEL 370氨基树脂。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述生物降解材料相对于聚脲胶的质量百分比为20%～30%。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述无缝纬编手套横机为10针、13针、15针、18针或21针无缝手套纬编横机。
5.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述碱性溶液为浓度为2%的氢氧化纳溶液。
6.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述金属氧化物相对于聚脲胶的质量百分比为0.5%～1%，所述金属氧化物为氧化铁或氧化纳。
7.根据权利要求1所述的一种可生物降解的功能性环保手套，其特征在于，所述羧酸类生物降解剂相对于聚脲胶的质量百分比为2%～5%。
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