一種環保活性片體及水式發泡製備方法
2023-05-26 07:55:41 2
專利名稱：一種環保活性片體及水式發泡製備方法
技術領域：
本發明係指一種環保活性片體及水式發泡製備方法，更詳而言之，特別是指一種品質優良、潔淨力強且兼具環保效益的環保活性片體及水式發泡製程及成品。
歸納一般常用抹布或擦拭布即可得知其具有如一缺點通常以化學物質製成，使得於埋入土中後，無法自然分解，造成環境汙染；吸水性差，往往在擦拭後經常需要再以幹布進行抹乾，造成使用上極為不便；結構性低，僅適用於短暫使用後隨即自然破損或撕裂而須經常性購置及調換，造成使用者不便且不符合經濟效益。
為改善上述需用抹布或擦拭布之缺點，另有開發一種活性清潔布，其主要系在一纖維質片體上依附有植物性澱粉、PVA、觸媒劑及催化劑等原料，經與備料、混合攪拌、被覆、發泡、降溫、清洗壓縮及烘乾等步驟製作而成。請參閱圖1所示，它為常知發泡步驟的示意圖，該發泡步驟是在密閉式的反應爐進行乾式高溫發泡反應，主要利用輸送網配送物料進入反應爐內，且僅以如箭頭所示的單一面的熱源進行反應，單面加熱僅對被覆於片體上層之原料產生反應，造成被覆在片體下層之原料造成反應不均，且被覆在片體下層的原料極易殘留及粘著在輸送網上，導致其成品品質不良且徒增輸送網清潔上困擾；再者，當片體將進入反應爐進行發泡時，因被覆纖維質片體兩面的原料仍是呈液體態樣，使被覆在片體上的原料極易不均而流動，造成片體兩面的原料厚薄不均；再者，片體是在350℃以上的高溫之下進行發泡步驟，在反應的過程中極易對片體的組織結構造成破壞，或是扭曲狀而造成品質不良。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具平整表面及高柔軟度的環保活性氣體及水式發泡製備方法。
由此可見，本發明的目的有二個。
本發明的目的之一是提供一種環保活性片體，它是由纖維質片體為主的底層及可被覆於纖維質片體表層的擦拭部組成。擦拭部由45-66(wt％)的液態無粒狀聚乙烯醇(PVA與水比例在1∶5以上)、26-50(wt％)的糊狀植物性澱粉(合水山芋粉或珠粉，其中澱粉與水比例在1∶5以上)、3.6～10.0(wt％)的催化劑(如福馬林)、4.5-10.0(wt％)的觸媒劑(如濃度32％的鹽酸)組成。纖維質氣體也可兩面均勻被覆有擦拭部，破壞擦拭功能。
本發明的另一目的是提供一種環保活性片的水式發泡製備方法，包括如下步驟備料——攪拌混合——被覆——烘乾定型——水式發泡——脫酸冷卻清洗——衝洗壓縮——再乾燥。(請參閱圖2和圖3)(1)備料步驟原料有液態無粒狀PVA、植物性澱粉、催化劑(如福馬林)、觸媒劑以及可呈連續輸送狀態的纖維質片體。
(2)攪拌混合步驟將液態無粒狀PVA與水混合加溫同時攪拌至無粒狀，之後再降溫成為一原料A，及將植物性澱粉與水加溫同時攪拌至糊狀，而後再降溫成為冷糊狀原料B，並將該原料B混合觸媒劑(鹽酸)攪拌而成為一混合原料C，之後再將原料A與原料C溶合成為原料D並且加入催化劑(福馬林)充分攪拌混合成為一飽和原料，或可選擇依需要再加入適量活性碳的原料E即完成攪拌混合步驟。
(3)被覆步驟將上述飽和原料或原料E均勻被覆在一可呈連續輸送狀態的纖維質片體上，其中該纖維質片體系可依據需求而選擇不同的厚度。
(4)烘乾定型步驟使塗復物料的連續輸送狀態的纖維質片體通過可調節溫度的加熱裝置4，至於加熱方式則可依需要而選擇紅外線、微波或電熱絲等方式，使通過加熱裝置的已經完成被覆的物料初步固化定型，使得被覆在纖維質片體表面的飽和原料或原料E明顯無流動現象，而可確實避免原料進入水式反應槽後被衝散、溶解或流失；並且原料絕對不會殘留及粘著在輸送網上，造成輸送網清潔上的不便與困擾；另因該加熱裝置繫於物料兩側對其施加適當之熱源，故物料不會因加熱不均而有燒焦或捲曲的現象。
(5)水式發泡步驟當物料經初步烘乾固化定型後即可進入水式反應槽5進行水式發泡反應，該反應主要系在溫度可調節於90℃-110℃的水式反應槽內進行，其中該水式反應槽內系有適量的水、以及外加8～12％重量百分比催化劑的鹽酸，與8～12％重量百分比觸媒劑的福馬林等助劑的混合溶液，由於水式反應槽中存在有浮力作用，使得被覆在纖維質片體單面式兩面的原料明顯不會受地心引之影響，而可完全依附在纖維質片體之表面，使纖維質片體兩面的原料厚薄均勻，並可藉由定位設置於水式反應槽中的導輪50來壓制及導引而免於纖維質片體受到浮力作用而任意向上飄浮。且導輪50更系可具有頂針501，而頂針501系可為4～5個為最佳，使能利用頂針501壓制纖維質片體向上飄浮並可防止沾附原料而保持較佳之生產品質；同時，水式反應槽的長度以及物料進行的速度亦系可依不同需求而調節的，水式發泡反應主要利用溫度和時間等因素使前述原料A與原料C相混合時，兩者之間產生架橋作用而充分鍵結並可排斥水份，使其成型為一結構性強而且具有多氣孔狀，至於應該被排斥之水份則可暫存於氣孔內部，而在往後之壓縮步驟去除之。
(6)脫酸冷卻清洗步驟可使得經水式發泡步驟5後的物料經過降溫水槽6，降低物料之溫度，並初步消除催化劑、觸媒劑等助劑及脫酸而具有初步清潔成品的功效。
(7)衝洗壓縮步驟由降溫水槽6出來塗復過的纖維質片體經衝洗壓縮器7，可使物料呈現中性並確實洗淨該物料，同時可壓縮擠掉所暫存於氣孔內部之水份，充分利用氣孔與物料本身之吸水特性而得以佇存所吸收之大量水份使得本發明的吸水性極佳。
(8)再乾燥步聚最後將物料乾燥，從而得到一氣孔較大、吸水性、穩定性及結構性皆佳如圖4所示之環保活性片體成品。
在上述被覆步驟後，可依需要增設滾軋輪裝置30，該滾壓輪裝置30可使天然纖維質片體經原料被覆後表面崎嶇不規則之物料，藉以均勻化，並起到初步成型的作用；此外，為了使本發明所述的環保活性片體成品亦可適用於擦拭人體皮膚或較為細緻之物品，本發明亦可在上述衝洗壓縮步驟7中藉由平整壓縮來使其表面更加細緻、平整、觸感更舒適、柔軟。圖5所示的環保活性片體製品，或者在該纖維質片體兩面表層均勻被覆有擦拭部(圖5)，倍增其擦拭功效，以提升環保活性片體的價值及多元化之用途。
在水式反應槽內緣亦可設置如圖6所示的夾體51來壓制及導引，而免於纖維質片體受到浮力作用而任意向上飄浮，亦能防止原料之殘留與沾附而保持較佳的生產品質。
另，在攪拌混合成為飽和原料後，還可加入重量百分比0.3％～180％活性碳，因活性碳具有高強力吸附周圍物質的特性及功能，所以如果在攪拌混合時就一併加入活性碳，則活性碳必定在攪拌以及混合過程中強力吸附冷糊狀原料並被包覆於內，當使用流程處理後，即使實施往後衝洗壓縮步驟7時，活性碳一定完全被包覆在內而無法藉由透氣孔與外界空氣接觸，等同於活性碳被阻擋封閉，而無法達到所需求的過濾、濾毒除臭及消除異味等功能；改變了以往相關技術僅能將活性碳噴覆在物質表面而無法強力附著、或遇及水洗或觸摸時便脫落，以及活性碳被阻擋封閉住而無法達到過濾性佳、濾毒除臭以及消除異味等功能上的缺點。
本發明亦可考慮添加0.015％～0.06％重量百分比的發泡劑，依此條件製成的環保活性片體的組織可較為鬆散，亦即透氣孔較大且呈多孔狀(POROUS)而非為蜂巢狀(CELLUAR)，所以該環保活性片體之透氣性可為更佳。
依據上述可知本發明具有如下之優點1.環保活性片體系可做為清潔布、吸水布，且可於加入活性碳之後做為鞋墊、防毒面罩或過濾器之用。
2.環保活性片體既有吸水性極佳、潔淨力強、易洗快乾等優點，且因製備過程的改進而使成品品質更均勻、更優良。
3.利用水式發泡製備過程使得原料不會殘留及粘著於輸送網上，故可減少許多清潔之人力與時間而且不會影響到其他優良品。
4.環保活性片體成品可藉由平整壓縮方式直接製成或利用研磨裝置將表面進行磨光，使其表面細緻、平整，觸感更舒適、柔軟，而可供使用者擦拭身體及臉部皮膚或擦拭較精緻之物品，藉以提升環保性片體之價值及多元化之用途。
圖1為常知發泡步驟示意圖。
圖2為本發明製造流程示意圖。
圖3為本發明實施例示意圖。
圖4為不規則表面的環保活性片體成品示意圖。
圖5為細緻表面之環保活性片體成品示意圖。
圖6為本發明水式發泡反應另一實施例示意圖。
主要元件編號說明1、備料器2、攪拌混合器3、被覆裝置4、烘乾定型加熱裝置5、水式發泡槽6、降溫水槽7、衝洗壓縮器
30、滾軋輪裝置50、導輪501、頂針51、夾體
具體實施例方式通過下述實施例用以進一步闡明本發明的實質性特點和顯著的進步。
實施例1。不規則表面環保活性體及製備的呈連續狀態的纖維質片體為底層，以液態無粒狀聚乙烯醇、糊狀植物性山芋粉以及觸媒劑(濃度32％的鹽酸)和催化劑(濃度為37％的福馬林)為備料，PVA的量為50％，山芋粉為45％，觸媒劑為2.5％，催化劑為2.5％(均為重量)先將PVA與水混合加溫網時攪拌至無粒狀，之後降溫成為一原料，並將山芋粉與水加溫同時攪拌至糊狀，而後再將溫成為冷糊狀原料，與觸媒劑混合併充分攪拌，將此混合原料與上述PVA及水混合的原料並加入催化劑混合充分攪拌得到飽和原料，均勻單面塗復在纖維質片體表層上，然後在紅外線加熱裝置中加熱於物料兩側對物料施加熱源，接著在水式發泡槽5中進行水式發泡反應，反應槽溫度調節為100℃，槽中的溶液是由水、鹽酸和福馬林組成的混合溶液，槽中有滾輪，每個滾輪上有4個滾針，一方面不使塗復物料的纖維質片不向上飄，另一方面減少滾輪與纖維質片的接觸面積。水式反應後經降溫水槽6中降低物料溫度並初步消除催化劑，觸媒劑最後經衝洗壓縮，再乾燥而製成氣孔較大、吸水性、穩定性及結構性皆佳的環保活性片體(如圖4)。
實施例2。細緻表面的環保活性纖維質氣制及製備方法，按實施例1製得飽和原料再加入40％活性碳之後塗復在纖維氣體的兩面上，在進入加熱裝置之前環設滾軋輪裝置30，使被覆後表面崎嶇不規則物料，均勻化並起到初步成型的作用，且在最後再乾燥步驟後利用研磨裝置9使其表面進行磨光，進而獲得表面更加細緻、平整、觸感舒適、柔軟如圖5所示的環保活性體成品，其餘同實施例1。
權利要求
1.一種環保活性片體，其特徵在於(1)由纖維質片體為主的底層及可被覆於纖維質氣體表層的擦拭部所組成；(2)該擦拭部由45-66(wt％)的液態無粒狀聚乙烯醇、26-50(wt％)的糊狀植物性澱粉、4.5-10(wt％)的觸媒劑、3.6-10(wt％)的催化劑及佔上述物質總量0.015-0.06(wt％)的發泡劑調製而成。
2.按權利要求1所述的環保活性氣體，其特徵在於纖維質氣體單面或兩面均勻被覆有擦拭部；纖維質氣體厚度依需求而定。
3.按權利要求1所述的環保活性氣體，其特徵在於環保活性氣體在成型後利用一研磨裝置在其表面進行磨光。
4.按權利要求1所述的環保活性氣體，其特徵在於所述的澱粉是含水的山芋粉，或珠粉，所述的觸媒劑是濃度32％的鹽酸，所述的催化劑是濃度37％的福馬林。
5.按權利要求1所述的一種環保活性片體的水式發泡製備方法，包括備料、攪拌、被覆、發泡、烘乾步驟，其特徵在於(1)備料步驟，將聚乙烯醇與水混合加溫同時攪拌至無粒狀，之後降溫成為一原料；並將植物性澱粉與水加溫同時攪拌至糊狀，而後再降溫成為冷糊狀原料；以及備置觸媒劑、催化劑及可呈連續輸送狀態的纖維質片體等原料；(2)攪拌混合步驟，系將冷糊狀原料與觸媒劑混合，並充分攪拌，且將此一混合原料與上述PVA及水混合的原料並加入催化劑混合併充分攪拌，可得飽和原料，最後完成攪拌混合步驟；或再加入適量活性碳；(3)被覆步驟，將攪拌混合飽和原料均勻單面或雙面被覆在纖維質片體表層之上；(4)烘乾定型步驟，被覆後的物料在加熱裝置中實施加熱，加熱溫度系可依需要而調節；(5)水式發泡步驟，在一內部含有催化劑及觸媒劑的水式反應槽內進行其中水式反應槽的溫度可依不同需求而調節藉以控制反應的溫度；系可使原料彼此產生架橋作用而充份鍵結並可排斥水份，使物料成型為一結構性強而且具有多氣孔狀；(6)脫酸冷卻清洗步驟，在降溫水槽中降低物料的溫度，並可初步消除觸媒劑、催化劑等助劑及脫酸；(7)衝洗壓縮步驟，使能洗淨前述物料以及呈現中性，並且壓擠掉暫存於氣孔內部的水份；(8)再乾燥步驟，使能得到一氣孔較大、安定性及結構性皆佳之環保活性片體成品；
6.按權利要求5所述的環保活性氣體的水式發泡製備方法，其特徵所述的加熱裝置或藉紅外線加熱、或藉電熱絲加熱、或藉微波加熱於物料兩側對物料施加熱源。
7.按權利要求5所述的環保活性氣體的水式發泡製備方法，其特徵在於(1)水式反應的反應溫度90-110℃。(2)水式反應槽內水是含有8-12％重量百分比催化劑的鹽酸，8～12％重量百分比觸媒劑的福馬林混合溶液；(3)水式反應槽中壓制及導引纖維質片劑上浮的每個導輪上有頂針，頂針以4-5為最佳。
8.按權利要求5所述的環保活性氣體的水式發泡製備方法，其特徵在於攪拌混合步驟中加入適量活性碳的量為物質總重的0.3-180％。
9.按權利要求5所述的環保活性氣體的水式發泡製備方法，其特徵在於被覆步驟後可環設滾軋輪裝置。
10.按權利要求1所述的環保活性氣體可用作清潔布、吸水布、加入活性碳後可做為鞋墊、防毒面罩、過濾器。
全文摘要
本發明涉及一種環保活性片體及水式發泡的製備方法。環保活性片體是由纖維質片為主的底層及可單面式或雙面被覆於纖維質體表層的擦拭部組成。擦拭部由45－66(wt%)的液態無粒狀PVA,26－50(wt%)的糊狀澱粉、3.6－10.0(wt%)催化劑及4.5－10.0(wt%)的觸媒劑。依序進行原料的攪拌混合併被覆於纖維質片體後,再經烘乾定型、水式發泡、脫酸冷卻清洗、衝洗壓縮及再乾燥等步驟的製造流程。其特徵在於:經被覆後的物料可利用加熱裝置從兩側初步加熱烘乾定型,使其略呈固化而不會有原料粘著輸送網及原料不均流動之狀況,之後再藉浮力於水式反應槽裡配合催化劑及觸媒劑等助劑並且進行水式發泡,使成品具有品質優良、潔淨力強、結構性及環保性佳等功能。
文檔編號A47L13/16GK1327787SQ0112620
公開日2001年12月26日 申請日期2001年7月17日 優先權日2001年7月17日
發明者李宏行, 熊勇力 申請人:李宏行, 熊勇力