CN102560891B - 可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法。采用SJ-401麻纺助剂头道养生处理已脱胶麻纤维，经两次梳理、切断，再与皮/芯熔点为130/170℃的聚乳酸纤维和蚕丝纤维三者按重量百分比为35～60∶55～35∶10～5的比例混和，并喷洒JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂三者按混合重量百分比53～66∶26～25∶21～9配制的助剂，进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧等工序而制成可降解麻类农用地面覆盖材料。本方法制成的地面覆盖材料可完全降解，强度高、保温、透气，并具有增肥土壤的功能，可替代不降解的聚丙烯与聚氯乙烯农用地膜。

Description

可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种农用地面覆盖材料的制备方法，尤其是涉及一种可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，所制成的可降解麻类地面覆盖材料具有完全生物降解、无污染、保温保湿、高强度、土壤增肥等优良特性。该材料可替代不易降解的聚丙烯与聚氯乙烯农用地膜。

背景技术

农用地膜即农用地面覆盖材料，它具有保温、保湿、抗虫、防病、抑制杂草生长等作用，有利于作物生长发育，提高作物产量，提高农业效益，因此，广泛应用农膜覆盖技术是极大地促进我国农业生产发展的重要手段。然而现在大量使用的地膜为塑料地膜，这种塑料地膜是以聚丙烯、聚乙烯为原料，而这些原料可在田间残留几十年后仍不会降解，由此也对我国的生态环境造成了较大的“白色污染”。这种农用地膜使用的时间越长，土壤中残留的塑料薄膜碎片越多，将造成该土壤板结、通透性变差、地力下降，严重影响作物的生产发育和产量，造成农作物减产。有些地方农作物由此而减产幅度高达20%以上，并且这一情况会随着时间的推移进一步恶化，由此产生的环保负面效应已引起人们极大地关注和忧虑。为此，近二十多年来，国内外开展了广泛的试验与研究，试图寻找一种可以替代塑料地膜的环保型可降解农用地膜，由此开发了很多新型农用地膜产品，具体归纳如下：

1）淀粉添加型可降解农用地膜

以广东上九生物降解塑料有限公司的祝光富等人所申请的专利CN200810030274.X《一种农膜用生物降解树脂及其生产方法》为代表。该专利涉及一种农膜用生物降解树脂及其生产方法。其原料包括玉米淀粉、硬脂酸、树脂、PE、助剂、乙烯丙烯酸共聚物和促进剂。制备时先将各种材料按比例进行混合，再经双螺杆挤出机造粒。然而，该农用地膜材料中仅含淀粉为40%～60%，其余均为不易降解的化学成分。在微生物的作用下，只有其中的淀粉会降解，而残留的化学成分仍以一种未降解的多孔结构形态存在，因而淀粉添加型地膜只是一种不完全生物降解的地膜，并不能完全消除农田中的“白色污染”问题。

2）光/生物降解农用地膜

以青岛化工学院刘华烨等人的专利CN90105326.0《生产可控光、微生物共降解聚乙烯塑料地膜的方法》为代表。该专利将光敏剂、微生物培养基和少量线性低密度聚乙烯共混挤出经吹塑机组吹制出具有光与微生物双重降解功能的地膜。该地膜通过光与微生物的双重降解后成为小颗粒，短期内对作物生长没有明显的负面影响，但随着使用时间的延长，土壤中塑料颗粒逐渐增多，而且难以清除，从而带来比使用常规塑料地膜更加严重的污染。

3）纸型农用地膜

以李保华等人的专利CN200910016480.X《完全降解地膜及其生产方法》为代表。该专利是将黑色粉剂和纸浆混合，搅拌均匀后，得胶状物，以造纸工艺而制成纸型完全降解地膜。该地膜其组成成分和重量比例为：200号溶剂油78％～88％，phas2.5％～5％，腐植酸12.5％～20％。所得地膜具有较好的保水性、保温性。但是这种纸型农用地膜由于抗风雨能力差、易破碎，遇雨后其膜的撕破强力大大降低，且不适宜机械铺膜，因而该地膜并未能在农业生产上推广应用。

4）麻型农用地膜

以王朝云等人的专利CN200410022948.3《一种环保型麻地膜的制造工艺及用其制备的麻地膜》为代表。该专利是将麻纤维经混和开松，除尘除杂后，先经梳理机进行一次梳理，剥麻成网再经二次气流成网后的麻纤网，用粘合剂进行化学粘合固结成膜，在固结后的麻地膜表面施加拒水剂进行表面防水处理，最后经冷轧机进行轧光整理而成。所制成的该地膜具有较好的保温保湿及透气性能，但是由于采用合成树脂的粘合剂与有机氟高分子聚合体的拒水剂，而这两类物质具有较高的耐气候性不易降解，则对该地膜的降解性能产生影响，无法实现完全降解。同时，由于最低强力仅达到175N/m，未满足GB13735-1992“聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜”中部分地膜的纵横向强力要求。

由以上可知，淀粉添加型可降解农用地膜、光/生物降解农用地膜、纸型农用地膜及麻型农用地膜虽各有优点，但是缺点也同样明显，往往是顾此失彼，考虑了降解性后就无法满足产品的强力要求；或者短期内对土壤没有明显的负面影响，但是在长时间使用时危害很大。由此看来如何生产出完全降解，并能满足农业使用过程中的各种要求的农用地膜，即农用地面覆盖材料，仍将成为人们关心的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度、薄型可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，以解决现有技术存在的上述问题。本发明选用了麻纤维、皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三种可完全降解的纤维原料，解决了现有技术所制备的农用地面覆盖材料不能降解或不完全降解的缺陷；本制备方法是选用不同的养生配方前后两次处理麻纤维，使麻纤维更柔软细化，便于梳理成网，克服了常规麻纤维不易梳理的缺陷；本制备方法是在针刺预加固工序的前后分别对纤网进行各一次牵伸，则使所制得的麻类农用地面覆盖材料更轻薄；本制备方法是利用皮芯结构聚乳酸热熔纤维的特性，热轧粘合纤网，则使所制得的麻类农用地面覆盖材料的强度更高；此外，本发明所制得的麻类农用地面覆盖材料中所含的蚕丝纤维为蛋白质纤维，在降解过程中增加土壤中的含氮量，可实现土壤增肥的目的。本发明所制得的麻类农用地面覆盖材料可完全降解，并具有比传统塑料地膜和其他地膜更高的强度，还具有良好的保温、保湿、透气及增肥土壤的性能。

为达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，是先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序制成可降解农用麻类地膜覆盖材料，具体工艺如下：

(1)头道常规养生处理

先对纤维细度为60～110μm、纤维长度为600～1500mm的脱胶麻纤维束均匀喷洒售有的养生助剂，喷洒量为脱胶麻纤维束重量的1.2～3%，然后堆放于养生车间，进行头道常规养生处理，堆放时间为4～7天，堆放温度为30～48℃，目的是使麻纤维之间的果胶粘联松解，并软化麻纤维，便于麻纤维开松梳理，所述头道常规养生助剂具体为杭州天豪化工有限公司出产的麻纺助剂，型号为SJ-401；

(2)头道开松梳理

将上述(1)步骤经头道常规养生处理后的麻纤维束喂入梳理机中进行头道开松梳理细化，麻纤维细度降为55～90μm，所述的开松梳理工艺参数为：头道梳理机锡林表面线速度为135～150m/min，由于经过养生处理后麻纤维之间的果胶粘联被松解，且纤维软化，因此，经头道开松梳理后，麻纤维得到了开松细化；

(3)二道开松梳理

将上述(2)步骤经头道开松梳理后的麻纤维再次喂入梳理机中进行开松梳理，进一步开松梳理可继续开松细化麻纤维，麻纤维细度再次降低为50～80μm，所述的开松梳理工艺参数为：二道梳理机锡林表面线速度为140～155m/min；

(4)切断

将上述(3)步骤已开松梳理得到的麻纤维进行切断，得到纤维长度为42～56mm的麻短纤维；

(5)纤维混和

采用上述(4)步骤所得的纤维细度为50～80μm、纤维长度为42～56mm的麻纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维，三者按重量百分比为35～60∶55～35∶10～5的比例，采用常规的长帘混和方式进行初步混和，在混和的同时喷洒配制的快速养生助剂，喷洒量为纤维重量的2.0～6.1%，所述二道快速养生处理所用的快速养生助剂由JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂三种售有的助剂按比例配制而成，其混合重量百分比为53～66∶26～25∶21～9，其中：采用蚕丝纤维是由于该纤维为蛋白质纤维，在降解过程中增加土壤中的含氮量，使所制得的麻类农用地面覆盖材料可实现土壤增肥的目的；采用皮芯结构聚乳酸热熔纤维是由于在热轧粘合加固时，其皮层先熔融使纤网中其他纤维粘合在一起，但其芯层未熔融而得以保留，则使所制得的麻类农用地面覆盖材料的强度提高；

(6)二道快速养生处理

将上述(5)步骤所得的初步混和并已对其喷洒快速养生助剂的三种纤维，采用气流输送至纤维混和养生箱中堆放，进行二道快速养生处理，养生温度为35～40℃，养生时间为3～4h，目的是进一步松解麻纤维之间的果胶粘联及进一步软化麻纤维，便于下道精开松工序进一步细化麻纤维，同时，由于其快速养生助剂中已含有抗静电剂，因此，蚕丝纤维无需另行增加一道抗静电处理工序；

(7)精开松

将上述(6)步骤已完成快速养生处理的三种已初步混和的纤维原料，进行精开松处理，进一步细化麻纤维，并更细致地开松、混和三种纤维原料，麻纤维细度再次降低，经检测：麻纤维细度为46～60μm；

(8)梳理成网

将上述(7)步骤所得的已经过精开松的纤维原料，通过喂棉箱喂入梳理机，进一步梳理成单纤维，并输出纤网，纤网面密度为55～82g/m²，所述的梳理成网工艺参数为：主锡林速度为740～860m/min，纤网输出速度为23～25m/min；

(9)头道牵伸

将上述(8)步骤所形成的纤网喂入多辊牵伸机进行牵伸，通过多辊牵伸机的前后牵伸辊之间的速度差对该纤网进行牵伸，使纤网面密度降至42～78g/m²，所述的头道牵伸的工艺参数为：牵伸倍数为1.05～1.3倍，纤网输出速度为24.1～31.2m/min，其中，所述的多辊牵伸机的牵伸辊筒所包覆的针布针齿的齿形为山形齿，该齿形既能有效握持纤网，又不会破坏纤网的均匀性；

(10)预针刺加固

将上述(9)步骤已牵伸的纤网喂入针刺机，对纤网进行预针刺加固，使纤网具有一定的强力，有利于对纤网进行二次牵伸，所述的预针刺加固的工艺参数为：针板植针密度为16000～20000枚/m，针刺频率为470～650刺/min，纤网输出速度为27.0～37.4m/min；

(11)二次牵伸

将上述(10)步骤已针刺预加固的纤网喂入光辊牵伸机进行牵伸，利用光辊牵伸机前后牵伸光辊之间的速度差对纤网进行牵伸，从而使纤网面密度进一步降至28～62g/m²，其中，所述的光辊牵伸机的牵伸辊的辊面是光滑的，不会破坏已针刺预加固的纤网的均匀性和外观，所述的二道牵伸的工艺参数为：牵伸倍数为1.13～1.25倍，纤网输出速度为30.5～46.8m/min；

(12)热轧粘合

将上述(11)步骤已二次牵伸的纤网喂入热轧机进行热轧粘合，其中聚乳酸热熔纤维的皮层熔融与麻纤维和丝纤维进行粘合，进一步提高纤网的强力，所述的热轧粘合的工艺参数为：热轧温度为135～140℃，热轧辊的辊间压强为4～7Mpa，生产速度为31.0～48.0m/min；

(13)冷却

将上述(12)步骤经热轧所得到的纤网，喂入冷却装置进行冷却，其中冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却，所述的冷却的工艺参数为：水冷却辊表面温度为15～20℃，冷却时间为1.5～2.0秒，目的是迅速降低材料的温度，以阻止构成粘结点的聚乳酸聚合物内部的晶粒尺寸进一步生长增大而导致纤网脆性增大、韧性下降；

(14)成卷

将上述(13)步骤已冷却的纤网，通过成卷机打卷，制成可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为27～60g/m²，厚度为0.22～0.39mm，纵、横向断裂强力为286～1087N/m，顶破强力为12～26N，透气性为5.3157～9.5376L/m²·s。

所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的麻纤维具体为黄麻、红麻、苎麻、亚麻中的任意一种，其优选为黄麻。

所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.2～3.3D，纤维长度为38～56mm，其皮层熔点为130℃，其芯层熔点为170℃。

所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的蚕丝纤维具体为缫丝厂的下脚料，经除杂、梳理、切断，切成长度为38～50mm。

本发明和现有技术相比，有以下优点：

1、本发明所采用的纤维原料为天然纤维和不来自于石油的化学纤维，均为可降解材料，其降解性能优良，因此对环境无污染，能替代不降解的聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜。

2、本发明采用不同的养生助剂对麻纤维进行头道养生和快速养生两次养生处理，可松解麻纤维之间的果胶粘联及软化麻纤维，并结合梳理、开松工艺使麻纤维细化，为可降解麻类农用地面覆盖材料的薄型化奠定了基础，经测试：麻纤维细度由原来的60～110μm降为46～60μm。

3、本发明在预加固工序前、后分别对纤网进行两次牵伸，纤网进一步变薄，面密度降低，使最终所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料更轻薄。

4、本发明采用针刺预加固和热轧粘合两次加固，则使纤网中纤维之间充分缠结粘合，最终所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料具有较高的强度。按照标准FZ/T60005-1991“非织造布断裂强力及断裂伸长的测定”，经检测：可降解麻类农用地面覆盖材料的纵、横向断裂强力为286～1087N/m，达到标准GB13735-1992“聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜”中不加耐候剂地膜的纵、横向断裂强力的要求。

5、本发明采用的蚕丝纤维为蛋白质纤维，在降解过程中增加土壤中的含氮量，使所制得的麻类农用地面覆盖材料可实现土壤增肥的目的。

6、本发明所制得的麻类农用地面覆盖材料除可完全降解及高强度外，还具有良好的保温、保湿、透气性能，可替代不易降解的聚丙烯与聚氯乙烯农用地膜。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实施所使用的可降解麻类农用地面覆盖材料的原材料：

1、所采用的经脱胶处理的麻纤维具体为黄麻、红麻、苎麻、亚麻中的任意一种，其优选为黄麻；

2、所采用的皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.2～3.3D，纤维长度为38～56mm，其皮层熔点为130℃，其芯层熔点为170℃；

3、所采用的蚕丝纤维具体为缫丝厂的下脚料；

4、所采用头道常规养生助剂为杭州天豪化工有限公司出产的麻纺助剂，型号为SJ-401；

5、所述快速养生助剂的原料包括淄博海杰化工有限公司出产的JFC渗透剂、武汉医药化工有限公司出产的EP-100蓬松柔软剂、浙江传化股份有限公司出产的TF-481抗静电剂。

下面给出本发明几个具体的实施例：

实施例1：

制备面密度为27g/m²的薄型可降解麻类农用地面覆盖材料，是先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序而制成的。具体工艺参数为：麻纤维采用纤维细度为60μm、纤维长度为600mm的脱胶亚麻，常规养生助剂喷洒量为脱胶亚麻纤维重量的1.2%，养生车间中堆放时间为4天，堆放温度为30℃；头道开松梳理机锡林表面线速度为150m/min，亚麻纤维细度降为55μm；二道开松梳理机锡林表面线速度为155m/min，亚麻纤维细度降为50μm；亚麻纤维切成长度为56mm；皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.2D，纤维长度为56mm；蚕丝纤维的切成长度为50mm；亚麻纤维、皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维的混和比例按重量百分比为35∶55∶10；快速养生助剂中JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂的混合重量百分比为53∶26∶21，喷洒量为三种纤维总重量的2.0%，养生温度为35℃，养生时间为3h；精开松后亚麻纤维细度为46μm；梳理成网主锡林速度为740m/min，纤网输出速度为24m/min，纤网面密度为55g/m²；头道牵伸倍数为1.3倍，纤网输出速度为31.2m/min，纤网面密度降至42g/m²；预针刺加固时针板植针密度为16000枚/m，针刺频率为470刺/min，纤网输出速度为37.4m/min；二道牵伸倍数为1.25倍，纤网输出速度为46.8m/min，纤网面密度降至28g/m²；热轧温度为135℃，热轧辊的辊间压强为4Mpa，生产速度为48.0m/min，水冷却辊表面温度为20℃，冷却时间为1.5秒。经上述工序所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为27g/m²，厚度为0.22mm，纵、横向断裂强力为286N/m，顶破强力为12N，透气性为9.5376L/m²·s。

实施例2：

制备面密度为35g/m²的中厚型可降解麻类农用地面覆盖材料，是先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序而制成的。具体工艺参数为：麻纤维采用纤维细度为90μm、纤维长度为800mm的脱胶苎麻，常规养生助剂喷洒量为脱胶苎麻维重量的2%，养生车间中堆放时间为5天，堆放温度为35℃；头道开松梳理机锡林表面线速度为145m/min，苎麻纤维细度降为75μm；二道开松梳理机锡林表面线速度为150m/min，苎麻纤维细度降为65μm；苎麻纤维切成长度为51mm；皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.5D，纤维长度为51mm；蚕丝纤维的切成长度为48mm；苎麻纤维、皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维的混和比例按重量百分比为45∶45∶10；快速养生助剂中JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂的混合重量百分比为57∶25∶18，喷洒量为纤维重量的3.7%，养生温度为36℃，养生时间为3.5h；精开松后苎麻纤维细度为55μm；梳理成网主锡林速度为780m/min，纤网输出速度为25m/min，纤网面密度为59g/m²；头道牵伸倍数为1.2倍，纤网输出速度为30.0m/min，纤网面密度降至49g/m²；预针刺加固时针板植针密度为17000枚/m，针刺频率为550刺/min，纤网输出速度为36.0m/min；二道牵伸倍数为1.15倍，纤网输出速度为41.4m/min，纤网面密度降至36g/m²；热轧温度为137℃，热轧辊的辊间压强为5Mpa，生产速度为42.0m/min，水冷却辊表面温度为18℃，冷却时间为1.7秒。经上述工序所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为35g/m²，厚度为0.27mm，纵、横向断裂强力为530N/m，顶破强力为17N，透气性为7.8325L/m²·s。

实施例3：

制备面密度为45g/m²的中厚型可降解麻类农用地面覆盖材料，是先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序而制成的。具体工艺参数为：麻纤维采用纤维细度为100μm、纤维长度为1200mm的脱胶红麻，常规养生助剂喷洒量为脱胶红麻维重量的2.5%，养生车间中堆放时间为6天，堆放温度为40℃；头道开松梳理机锡林表面线速度为140m/min，红麻纤维细度降为80μm；二道开松梳理机锡林表面线速度为145m/min，红麻纤维细度降为70μm；红麻纤维切成长度为48mm；皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.7D，纤维长度为48mm；蚕丝纤维的切成长度为42mm；红麻纤维、皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维的混和比例按重量百分比为50∶43∶7；快速养生助剂中JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂的混合重量百分比为60∶25∶15，喷洒量为纤维重量的4.5%，养生温度为38℃，养生时间为3.5h；精开松后红麻纤维细度为58μm；梳理成网主锡林速度为820m/min，纤网输出速度为25m/min，纤网面密度为68g/m²；头道牵伸倍数为1.1倍，纤网输出速度为27.5m/min，纤网面密度降至62g/m²；预针刺加固时针板植针密度为18000枚/m，针刺频率为600刺/min，纤网输出速度为31.6m/min；二道牵伸倍数为1.18倍，纤网输出速度为37.3m/min，纤网面密度降至46g/m²；热轧温度为138℃，热轧辊的辊间压强为6Mpa，生产速度为38.0m/min，水冷却辊表面温度为17℃，冷却时间为1.8秒。经上述工序所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为45g/m²，厚度为0.33mm，纵、横向断裂强力为780N/m，顶破强力为20N，透气性为6.3547L/m²·s。

实施例4：

制备面密度为60g/m²的厚型可降解麻类农用地面覆盖材料，是先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序而制成的。具体工艺参数为：麻纤维采用纤维细度为110μm、纤维长度为1500mm的脱胶黄麻，常规养生助剂喷洒量为脱胶黄麻纤维重量的3%，养生车间中堆放时间为7天，堆放温度为48℃；头道开松梳理机锡林表面线速度为135m/min，黄麻纤维细度降为90μm；二道开松梳理机锡林表面线速度为140m/min，黄麻纤维细度降为80μm；黄麻纤维切成长度为42mm；皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为3.3D，纤维长度为38mm；蚕丝纤维的切成长度为38mm；黄麻纤维、皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维的混和比例按重量百分比为60∶35∶5；快速养生助剂中JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂的混合重量百分比为66∶25∶9，喷洒量为纤维重量的6.1%，养生温度为40℃，养生时间为4h；精开松后黄麻纤维细度为60μm；梳理成网主锡林速度为860m/min，纤网输出速度为23m/min，纤网面密度为82g/m²；头道牵伸倍数为1.05倍，纤网输出速度为24.1m/min，纤网面密度降至78g/m²；预针刺加固时针板植针密度为20000枚/m，针刺频率为650刺/min，纤网输出速度为27.0m/min；二道牵伸倍数为1.13倍，纤网输出速度为30.5m/min，纤网面密度降至62g/m²；热轧温度为140℃，热轧辊的辊间压强为7Mpa，生产速度为31.0m/min，水冷却辊表面温度为15℃，冷却时间为2.0秒。经上述工序所制得的可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为60g/m²，厚度为0.39mm，纵、横向断裂强力为1087N/m，顶破强力为26N，透气性为5.3157L/m²·s。

Claims (7)

1.一种可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：先对已脱胶麻纤维进行头道常规养生处理，接着进行两次梳理细化，然后切断，得到麻短纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维三者按比例均匀混和，并共同进行二道快速养生处理，再经精开松、梳理成网、头道牵伸、针刺、二道牵伸、热轧、冷却及成卷依次进行的非织造工序制成可降解农用麻类地膜覆盖材料，具体工艺如下：

(1)头道常规养生处理

先对纤维细度为60～110μm、纤维长度为600～1500mm的脱胶麻纤维束均匀喷洒售有的养生助剂，喷洒量为脱胶麻纤维束重量的1.2%～3%，然后堆放于养生车间，进行头道常规养生处理，堆放时间为4～7天，堆放温度为30℃～48℃；

(2)头道开松梳理

将上述(1)步骤经头道常规养生处理后的麻纤维束喂入梳理机中进行头道开松梳理细化，麻纤维细度降为55～90μm；其中，所述的头道开松梳理机的锡林的表面线速度为135～150m/min；

(3)二道开松梳理

将上述(2)步骤经头道开松梳理后的麻纤维再次喂入梳理机中进行开松梳理，进一步开松梳理可继续开松细化麻纤维，麻纤维细度再次降低为50～80μm；其中，所述的二道开松梳理机的锡林的表面线速度为140～155m/min；

(4)切断

将上述(3)步骤已开松梳理得到的麻纤维进行切断，得到纤维长度为42～56mm的麻短纤维；

(5)纤维混和

采用上述(4)步骤所得的纤维细度为50～80μm、纤维长度为42～56mm的麻纤维，再与已分别开松的皮芯结构聚乳酸热熔纤维和蚕丝纤维，三者按重量百分比为35～60∶55～35∶10～5的比例，采用常规的长帘混和方式进行初步混和，在混和的同时喷洒配制的快速养生助剂，喷洒量为纤维重量的2.0%～6.1%；

(6)二道快速养生处理

将上述(5)步骤所得的初步混和并已对其喷洒快速养生助剂的三种纤维，采用气流输送至纤维混和养生箱中堆放，进行二道快速养生处理，养生温度为35℃～40℃，养生时间为3～4h；

(7)精开松

将上述(6)步骤已完成快速养生处理的三种已初步混和的纤维原料，进行精开松处理，进一步细化麻纤维，并更细致地开松、混和三种纤维原料，麻纤维细度再次降低，经检测：麻纤维细度为46～60μm；

(8)梳理成网

将上述(7)步骤所得的已经过精开松的纤维原料，通过喂棉箱喂入梳理机，进一步梳理成单纤维，并输出纤网，纤网面密度为55～82g/m²；其中，所述的梳理机的主锡林的速度为740～860m/min，纤网输出速度为23～25m/min；

(9)头道牵伸

将上述(8)步骤所形成的纤网喂入多辊牵伸机进行牵伸，使纤网面密度降至42～78g/m²，其中，所述的多辊牵伸机的牵伸辊筒所包覆的针布针齿的齿形为山形齿，牵伸倍数为1.05～1.3倍，纤网输出速度为24.1～31.2m/min；

(10)预针刺加固

将上述(9)步骤已牵伸的纤网喂入针刺机，对纤网进行预针刺加固，使纤网具有一定的强力，有利于对纤网进行二次牵伸；其中，所述的针刺机的针板植针密度为16000～20000枚/m，针刺频率为470～650刺/min，纤网输出速度为27～37.4m/min；

(11)二道牵伸

将上述(10)步骤已预针刺加固的纤网喂入光辊牵伸机进行牵伸，使纤网面密度进一步降至28～62g/m²，其中，所述的光辊牵伸机的牵伸辊的辊面是光滑的，牵伸倍数为1.13～1.25倍，纤网输出速度为30.5～46.8m/min；

(12)热轧粘合

将上述(11)步骤已二次牵伸的纤网喂入热轧机进行热轧粘合，其中聚乳酸热熔纤维的皮层熔融与麻纤维和丝纤维进行粘合，进一步提高纤网的强力；

(13)冷却

将上述(12)步骤经热轧所得到的纤网，喂入冷却装置进行冷却，其中冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却；

(14)成卷

将上述(13)步骤已冷却的纤网，通过成卷机打卷，制成可降解麻类农用地面覆盖材料，经检测：其面密度为27～60g/m²，厚度为0.22～0.39mm，纵、横向断裂强力为286～1087N/m，顶破强力为12～26N，透气性为5.3157～9.5376L/m²·s。

2.根据权利要求1所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的麻纤维具体为黄麻、红麻、苎麻、亚麻中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：

所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的麻纤维具体为黄麻。

4.根据权利要求1所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的皮芯结构聚乳酸热熔纤维的纤维细度为2.2～3.3D，纤维长度为38～56mm，其皮层熔点为130℃，其芯层熔点为170℃。

5.根据权利要求1所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：所述可降解麻类农用地面覆盖材料所采用的蚕丝纤维具体为缫丝厂的下脚料，经除杂、梳理、切断，切成长度为38～50mm。

6.根据权利要求1所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：所述头道常规养生助剂具体为杭州天豪化工有限公司出产的麻纺助剂，型号为SJ-401；所述二道快速养生处理所用的快速养生助剂由JFC渗透剂、EP-100蓬松柔软剂、TF-481抗静电剂三种售有的助剂按比例配制而成，其混合重量百分比为53～66∶26～25∶21～9。

7.根据权利要求1所述的可降解麻类农用地面覆盖材料的制备方法，其特征在于：所述的热轧粘合的工艺参数为：热轧温度为135℃～140℃，热轧辊的辊间压强为4～7Mpa，生产速度为31～48.0m/min；所述的冷却的工艺参数为：水冷却辊表面温度为15℃～20℃，冷却时间为1.5～2.0秒。