CN103862727A - 一种聚乳酸纤维植绒家纺面料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，由聚乳酸纤维绒毛层，低温植绒粘合剂层以及聚乳酸纤维无纺布基布组成，本发明还公开了该聚乳酸纤维植绒家纺面料的制备方法。本发明提供的聚乳酸纤维静电植绒面料不但手感柔软、悬垂、耐磨性好，具有防螨、抑菌、抗静电的功能，同时可完全生物降解，产品具有全新的设计和开发理念，是制作窗帘、沙发面罩等家纺类产品的理想材料。

Description

一种聚乳酸纤维植绒家纺面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种功能性的植绒家纺面料，特别是一种具有抑菌、防螨虫、抗静电、手感柔软和悬垂性好的可完全降解的家纺用聚乳酸纤维植绒无纺材料。

背景技术

聚乳酸纤维是以非粮作物经过现代生物技术生产出的乳酸为原料，再经过特殊的聚合反应和纺丝过程制成。在正常温、湿度条件下，PLA纤维及其产品是一种物理性能稳定的材料，其废弃物在土壤或海水中经微生物作用可降解为二氧化碳和水，经植物光合作用，再次生成作物，无限往复地进入自然界大循环中，属于一个完全生物降解的过程。因此，在我们生活的环境中充分利用好聚乳酸材料，对社会的可持续发展非常有意义。

PLA纤维的强伸性能与涤纶纤维相近，吸湿性较差，回潮率仅为0.4％，比电阻大，此外，由于构成PLA纤维单体的主要部分为L-乳酸，耐热性较差，其玻璃化温度仅为57℃，熔点为175℃，因而聚乳酸纤维在纺织领域的加工应用难度更大，特别是在制备植绒面料时，需要增加聚乳酸纤维的导电性、吸湿性以及粘合剂粘合过程中聚乳酸纤维还要承受高温的加固焙烘，如此诸多冗长的加工制作和整理工艺，如果操作工艺稍微出现误差，都会给聚乳酸纤维带来不同程度的损伤，最终致使其无法使用。

目前，在市场上的家纺产品如窗帘、沙发面罩等由涤纶长丝织物制成，由于经过纺纱、织造成布和后续整理加工等较长的工艺流程，比较牢固耐用，不容易破损。但是，这类产品经长久使用后如果不及时洗涤，容易滋生细菌和螨虫，特别是在一些如酒店、旅馆和学校等公众场合使用的窗帘和沙发面罩类的家纺产品，由于取下和重新装上进行更换非常麻烦，再加上使用量也比较大，因此一般的清洁方法是每隔一段时间用吸尘器吸除灰尘，如此长时期下来虽然外观看起来干净，但实际上已是藏污纳垢，积累了诸多致病细菌，危害人体健康。因此，采用具有一定功能的可生物降解、抛弃式的无纺布家纺材料尤为重要。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种兼具抑菌、防螨虫和抗静电功能的可完全生物降解的聚乳酸纤维植绒家纺面料。

本发明的另一目的是提供一种聚乳酸纤维植绒家纺面料的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，由表层绒毛和底层基布组成；所述的聚乳酸纤维植绒家纺面料的表层为聚乳酸纤维绒毛，通过低温植绒胶粘合固定在基布上；所述的聚乳酸纤维绒毛线密度为1.5-3D，长度为0.3-1.1mm；所述的基布为聚乳酸纤维无纺布，克重为50-200g/m²，其中，所述的聚乳酸纤维无纺布选自聚乳酸纤维水刺无纺布、聚乳酸纤维针刺无纺布、聚乳酸纺粘无纺布和聚乳酸纤维浸渍无纺布；所述的低温植绒胶为有机硅改性丙烯酸酯粘合剂。

一种聚乳酸纤维植绒家纺面料的制备方法，其包括如下步骤：

以下描述中wt％为质量百分比浓度：

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴由柔软剂2-4wt％，MgSO43-6wt％，抗静电剂2-4wt％，铝溶胶5-8wt％，NaCl为3-5wt％，渗透剂1-2wt％，冰醋酸1-2wt％和余量的水组成，整理时采用的整理液浴比为1∶20-30(指绒毛与整理液的重量比)，处理温度为45-55℃，处理时间40-50分钟；

所述的柔软剂为自分散聚醚改性亲水型有机硅柔软剂，属非离子型；

所述的铝溶胶为纳米级溶胶，粒径为10-15nm，固含量为30wt％；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度50-60℃，烘干时间60-80min，控制绒毛含水率8-12wt％，比电阻为5×10⁷-5×10⁸Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在30-60KV，极板间距离为8-14cm，植绒时间为8-14s，控制粘合剂涂层厚度为0.1-0.25mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为100-110℃，预烘时间为2-4min，焙烘温度110-130℃，焙烘时间为1-3min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸纤维无纺植绒家纺面料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明提供的聚乳酸纤维植绒面料丰满厚实，手感柔软，悬垂、耐磨性好，具有良好的抑菌、防螨和抗静电的功能，同时可完全生物降解，能充分发挥其绿色、环保和低碳的功效，是制作窗帘、沙发面罩等家纺类产品的理想材料。

2)本发明提供的聚乳酸纤维植绒面料的制备方法采用了无纺布直接进行静电植绒，实现了对聚乳酸纤维绒毛进行柔软、亲水和电性一体化处理，减少了对聚乳酸纤维所造成的损害。

3)本发明提供的聚乳酸纤维植绒面料的制备方法不需要经过纺纱、织造成布和后续整理加工等工序，工艺流程短，生产成本低，具有非常好的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例(但不限于所举实施例)对本发明作进一步说明。

实施例1：

1、纤维和基材的选用

选用聚乳酸纤维绒毛线密度为1.5D，长度为0.3mm，选用聚乳酸纺粘无纺布克重为50g/m²。

2、制备方法

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴组成为：有机硅柔软剂2％，MgSO43wt％，季铵盐抗静电剂2％，铝溶胶粒径为10nm，用量为5％，NaCl为3wt％，渗透剂1wt％，冰醋酸1wt％，其余组分为水，整理液浴比为1∶30，处理温度为45℃，处理时间40分钟；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度50℃，烘干时间60min，控制绒毛含水率8wt％，比电阻为5×10⁸Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在30KV，极板间距离为8cm，植绒时间为8s，控制粘合剂涂层厚度为0.1mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为100℃，预烘时间为2min，焙烘温度110℃，焙烘时间为1min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸纤维无纺植绒家纺面料。

实施例2：

1、纤维和基材的选用

选用聚乳酸纤维绒毛线密度为2.2D，长度为0.5mm，选用聚乳酸纤维浸渍无纺布克重为70g/m²。

2、制备方法

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴组成为：有机硅柔软剂2.5％，MgSO44wt％，季铵盐抗静电剂2.5％，铝溶胶粒径为12nm，用量为6％，NaCl为3.5wt％，渗透剂1wt％，冰醋酸1wt％，其余组分为水，整理液浴比为1∶25，处理温度为45℃，处理时间42分钟；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度52℃，烘干时间68min，控制绒毛含水率9wt％，比电阻为9×10⁷Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在40KV，极板间距离为10cm，植绒时间为10s，控制粘合剂涂层厚度为0.15mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为105℃，预烘时间为2.5min，焙烘温度115℃，焙烘时间为1.5min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸纤维无纺植绒家纺面料。

实施例3：

1、纤维和基材的选用

选用聚乳酸纤维绒毛线密度为2.2D，长度为0.8mm，选用聚乳酸纤维水刺无纺布克重为100g/m²。

2、制备方法

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴组成为：有机硅柔软剂3％，MgSO45wt％，季铵盐抗静电剂3％，铝溶胶粒径为13nm，用量为7％，NaCl为4wt％，渗透剂1.5wt％，冰醋酸1.5wt％，其余组分为水，整理液浴比为1∶20，处理温度为50℃，处理时间45分钟；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度55℃，烘干时间70min，控制绒毛含水率11wt％，比电阻为7×10⁷Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在50KV，极板间距离为12cm，植绒时间为12s，控制粘合剂涂层厚度为0.2mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为110℃，预烘时间为3min，焙烘温度120℃，焙烘时间为2min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸无纺植绒家纺面料。

实施例4：

1、纤维和基材的选用

选用聚乳酸纤维绒毛线密度为3D，长度为1.1mm，选用聚乳酸纤维针刺无纺布克重为200g/m²。

2、制备方法

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴组成为：有机硅柔软剂4％，MgSO46wt％，季铵盐抗静电剂4％，铝溶胶粒径为15nm，用量为8％，NaCl为5wt％，渗透剂2wt％，冰醋酸2wt％，其余组分为水，整理液浴比为1∶20，处理温度为55℃，处理时间50分钟；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度60℃，烘干时间80min，控制绒毛含水率12wt％，比电阻为5×10⁷Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在60KV，极板间距离为8cm，植绒时间为14s，控制粘合剂涂层厚度为0.25mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为110℃，预烘时间为4min，焙烘温度130℃，焙烘时间为3min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸纤维无纺植绒家纺面料。

效果测试

1.测试标准

对上述4项实施例进行性能测试，测试项目为悬垂系数、抗静电性、植绒牢度、甲醛含量、抑菌性、防螨性、生物降解率，具体测试方法如下：

生物降解率：根据标准ISO14855：1999的方法和条件进行测试；

悬垂性：根据标准FZ/T01045-1996测试，测试仪器是YG811F电脑式织物悬垂仪；

抗静电性：根据标准AATCC76-2000测试，测试仪器是QD一305织物表面比电阻仪；

植绒牢度：根据标准GB/T13775-1992测试，测试仪器是YG401织物平磨仪；

甲醛含量：根据标准GB/T2912.1-2009测试，测试仪器是202SY-II甲醛含量测试仪；

抑菌性：根据标准抗菌性测试采用美国AATCC100一1996标准测试，抑菌率计算按照下述公式；

抑菌率＝(空白对照样活菌数-苎麻无纺布活菌数)/空白对照样活菌数，其中空白对照样选用纯棉布

防螨性：根据标准GB/T24253-2009测试。

2.测试结果及分析

上述实施例的检测结果见表1。

表1聚乳酸纤维植绒家纺面料的性能测试结果

从表1可以看出，实施例1-4所制备的聚乳酸纤维植绒家纺面料在悬垂系数、抗静电性、植绒牢度、甲醛含量、抑菌性、防螨性及生物降解率等儿个方面，均达到国家以及国际标准规定的数值，表明本发明制备的聚乳酸纤维植绒家纺面料具有抑菌和防螨的独特功能，聚乳酸纤维绒毛与基底的聚乳酸纤维无纺布结合牢固，具备了良好的柔软性、悬垂性和抗静电性，并且可以生物降解，应用于家纺领域具有很好使用和环境友好效果。

虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，如将聚乳酸纤维与其他棉、麻、丝等天然纤维，粘胶、天丝等再生纤维素纤维，与涤纶、锦纶等合成纤维的共同混合使用，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，由表层绒毛和底层基布组成，其特征在于：表层为聚乳酸纤维绒毛，通过低温植绒胶粘合固定在基布上。

2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，其特征在于：所述的聚乳酸纤维绒毛线密度为1.5-3D，长度为0.3-1.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，其特征在于：所述的基布为聚乳酸纤维无纺布，克重为50-200g/m²。

4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，其特征在于：所述的低温植绒胶为有机硅改性丙烯酸酯粘合剂。

5.根据权利要求3所述的一种聚乳酸纤维植绒家纺面料，其特征在于：所述的聚乳酸纤维无纺布选自聚乳酸纤维水刺无纺布、聚乳酸纤维针刺无纺布、聚乳酸纺粘无纺布和聚乳酸纤维浸渍无纺布。

6.一种聚乳酸纤维植绒家纺面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对聚乳酸纤维绒毛进行柔软和电性一体化处理，整理浴由柔软剂2-4wt％，MgSO43-6wt％，抗静电剂2-4wt％，铝溶胶5-8wt％，NaCl为3-5wt％，渗透剂1-2wt％，冰醋酸1-2wt％和余量的水组成，整理液浴比为1∶20-30，处理温度为45-55℃，处理时间40-50分钟；其中，所述的柔软剂为自分散聚醚改性亲水型有机硅柔软剂，属非离子型；所述的铝溶胶为纳米级溶胶，粒径为10-15nm，固含量为30wt％；

2)对柔软和电性处理后的聚乳酸纤维绒毛经甩干后用热风烘干机进行烘干，烘干温度50-60℃，烘干时间60-80min，控制绒毛含水率8-12wt％，比电阻为5×10⁷-5×10⁸Ω·cm；

3)将聚乳酸纤维无纺底布涂覆低温粘合剂，经带负电的传送带输送至高压静电场中，采用植绒电压在30-60KV，极板间距离为8-14cm，植绒时间为8-14s，控制粘合剂涂层厚度为0.1-0.25mm；

4)对植绒后的聚乳酸纤维无纺布进行烘干固化，预烘温度为100-110℃，预烘时间为2-4min，焙烘温度110-130℃，焙烘时间为1-3min，经过渡辊冷却后，刷毛卷取而制成聚乳酸纤维无纺植绒家纺面料。

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