CN104420073A - 一种莲纤维无纺布 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种莲纤维无纺布，是由莲纤维和聚丙烯树脂纤维在以水作为悬浮介质的条件下，采用湿法无纺布工艺制备而成。本发明使用范围广泛，可用来生产服装衬布、医疗卫生一次性手术衣、口罩、帽子、床单、酒店一次性台布、面膜、礼品袋、购物袋、卫生湿巾、卫生棉、卸妆棉等，具有抗菌防霉、吸湿除臭、蓬松柔软、防水透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激、价格便宜、容易分解、可循环再利用的特点。

Description

一种莲纤维无纺布

技术领域  本发明涉及一种莲纤维无纺布，属于非织造布即无纺布领域，是由莲纤维和聚丙烯树脂纤维在以水作为悬浮介质的条件下，采用湿法无纺布工艺制得的未经纺织而成的布。本发明的应用范围广泛，适用于制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业，可用来生产服装衬布、医疗卫生一次性手术衣、口罩、帽子、床单、酒店一次性台布、面膜、礼品袋、购物袋、卫生湿巾、卫生棉、卸妆棉等。作为新型纤维制品，本发明首次将莲纤维引入无纺布生产领域中，为莲纤维开拓新发展方向的同时，也为无纺布注入新的元素，使无纺布的发展更加多元化、多面性，因此本发明所涉及的莲纤维无纺布具有抗菌防霉、吸湿除臭、蓬松柔软、防水透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激、价格便宜、容易分解、可循环再利用的特点。

背景技术  无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺、针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。无纺布突破了传统的纺织原理，具有柔软、透气、工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，优点是不产生纤维屑，强韧、耐用、丝般柔软，也是增强材料的一种，而且还有棉质的感觉，和棉织品相比，无纺布的袋子容易成形，而且造价便宜。

    适用于无纺布的纤维原料种类很多，主要有天然纤维和化学纤维两大类。为了制得不同性能、用途和风格的无纺布，还可以使用高性能特种纤维和功能化、差别化纤维。天然纤维有棉、毛、麻、丝等；化学纤维有粘胶纤维、涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、维纶等；差别化纤维有ES纤维、改性丙纶、共聚酰胺、共聚酯、超细纤维（纤度小于0.3dtex）、三维卷曲中空纤维、有色纤维、碳纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚醚酮、水溶性聚乙烯醇纤维、羟甲基纤维素纤维等。目前常用的无纺布大多由棉、毛、麻纤维和粘胶纤维聚合而成，由于天然棉、麻纤维的韧性较差，因此与纺织布相比现有无纺布的强度和耐久性相对较差，无纺布在潮湿环境中容易滋生霉菌和细菌繁殖体，不能长期过度使用。

莲纤维是一种具有绿色环保性能的新型天然纤维，莲在中国种植面积较大，分布区域广泛，莲叶柄来源丰富，一直未被全面开发利用，处于自生自灭状态，使宝贵的生物资源白白浪费了。事实上，莲叶柄中分离得到的莲纤维具有非常实用的价值，如对细菌繁殖体和真菌具有较好的抗菌抑菌作用、吸湿性好、清凉挺爽等。如果可以将莲纤维有效地开发利用，利用莲纤维本身特有的性能与现代化学纤维相结合，生产出具有多重优越性能的莲纤维无纺布，必将为无纺布领域开拓新的发展方向及产品，在使消费者享受更好的产品品质同时，还可为莲科植物的种植者及地区带来可观的经济效益和社会效益。本发明我们旨在采用新型天然纤维成分莲纤维与化学纤维一起共混聚合，采用湿法无纺布工艺生产出具有抗菌防霉、吸湿除臭、蓬松柔软、环保可降解的莲纤维无纺布，使莲纤维这种新型天然纤维的应用范围进一步扩大，使无纺布的综合性能得到进一步的提升，从而为消费者提供更好的产品品质。

发明内容  本发明提供了一种莲纤维无纺布，要点在于选择合适的组分，采用湿法无纺布生产工艺制备而成。莲纤维无纺布的纺丝原液配方如下（组分及重量百分比%）：莲纤维 15-25、聚丙烯树脂45-60、硫代二丙酸二月桂酯1-3、氢氧化钠2-4、聚乙烯醇2-4、软水加至100。

莲纤维是莲叶柄内的管胞和导管分子形成的导管次生壁伸长物，属于一种再生纤维素纤维。莲纤维对酸敏感性很强，即稳定性较差。酸对莲纤维作用的强弱程度取决于酸的种类、浓度、作用时间及温度。硫酸、盐酸这两大无机强酸对莲纤维破坏强烈，冰乙酸对莲纤维作用则较弱。莲纤维像棉纤维等天然纤维素纤维一样，在碱溶剂中稳定性好。但莲纤维对氧化剂的稳定性一般，抗氧化性与棉纤维相近，不同的氧化剂对莲纤维的氧化作用不同，所以必须严格控制工艺条件，以免莲纤维织物的强度受破坏。为了对莲纤维的充分开发利用奠定理论基础，科研人员采用扫描电子显微镜、红外光谱等测试仪器初步探索了莲纤维的形态结构、超微结构及物质组成。研究结果表明：从莲叶柄中抽取的莲纤维是复丝，每根复丝由数根单丝并行排列组成，单丝细度约为4μm；莲纤维的横截面形态呈现近似圆形或卵圆形；在放大4万倍数下，可观察到纤维的巨原纤和原纤结构，其主要组成成分是纤维素等多糖类物质及木质素。莲纤维色泽洁白，飘逸柔软，贴身触感好。莲纤维具有较好的吸湿性、抑菌性、吸附性、透气性，可有效吸附去除过滤物中的有机溶质，对大肠杆菌等革兰氏阴性菌、真菌具有明显的抑菌作用，可快速吸放湿，对各种异味可以有效去除。

聚丙烯树脂是一种结构规整的结晶性聚合物，为淡乳白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂，相对密度为0.90～0.91，是通用树脂中最轻的一种。机械性能良好，耐热性能良好，其熔点为170℃左右，在无外力作用下，150℃不变形，化学稳定性好，耐酸、碱和有机溶剂，与大多数化学药品（如发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等）不发生作用，且几乎不吸水。聚丙烯缺点是易老化，低温时变脆，低温冲击强度差，但可用加入添加剂、共混或共聚等方法来改进。

硫代二丙酸二月桂酯为白色粉末或鳞片状物，密度0.915，熔点39~40℃，溶于苯、甲苯、丙酮、汽油等溶剂，具有分解过氧化物的作用，可作为聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、聚氯乙烯等的辅助抗氧化剂，具有不污染、不着色、高温加工时不分解的特点。由于聚丙烯树脂对紫外线很敏感，因此在本发明配方中硫代二丙酸二月桂酯主要作为抗氧化剂改善聚丙烯树脂的耐老化性能。

氢氧化钠也称苛性苏打，俗称火碱、烧碱、苛性钠，为白色固体。莲纤维在碱性溶剂中稳定性较好，因此主要作为莲纤维的抗氧化稳定剂发挥作用；聚乙烯醇为有机溶剂，亲水亲油平衡性能极好，具有极佳的偶联性。主要作用是使硫代二丙酸二月桂酯充分溶解于纺丝溶液中，另外还具有交联性能，使各种纤维成分紧密交联，便于后续加工处理。 

本发明的制备工艺为：

（1）制备纺丝原液：将聚丙烯树脂、硫代二丙酸二月桂酯、氢氧化钠、聚乙烯醇按所述比例加入软水中，混合搅拌30min；

（2）将所述组分莲纤维加入上述纺丝原液中，启动超声波乳化装置，使置于纺丝原液介质中的纤维原料开松成单纤维，并与聚丙烯树脂纤维充分混合，乳化2h后将高聚物溶液加入过滤器中，过滤脱泡，使纺丝原液的性质均匀一致，除去其中所夹带的凝胶块和杂志并脱除液中的气泡；

（3）将上述制得的混合纺丝溶液加入悬浮浆传送器中，由循环管道送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接管进入喷丝帽；从喷丝帽眼中压出的原液细流进入凝固浴，在凝固浴中析出形成初生纤维；

（4）湿法初生纤维送入纺丝后处理联合机中，各纺丝部位成形后的初生纤维被集合成束，连续进行后处理，纤维在湿态下成网再加固成布；

（5）上述湿法工艺制得的无纺布按规格进行裁剪、捆束、包装、入库。

本发明的有益效果是：（1）抗菌防霉，对大肠杆菌等革兰氏阴性菌、真菌具有明显的抑菌作用，避免在潮湿条件下长霉滋菌；（2）防潮、吸湿、透气性好；（3）可有效吸附去除过滤物中的有机溶质，对各种异味均可以有效去除；（4）柔软蓬松，纤维网的均匀性较好，亲肤舒适触感好；（5）纯天然无毒无刺激，生物可降解性好，可循环再利用；（6）可与不同品质的纤维混合生产，相融性较好；（7）不助燃，燃烧时无毒、无味、且无任何遗留物质，绿色环保；（8）原材料容易获取，价格低廉，生产成本低；（9）应用范围广泛，可用于制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材、家具等领域。

具体实施方式  下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：

1、按照下表所列数据（重量百分比%）及其所属步骤进行纺丝原液配方的配置：

配方一：

莲纤维 15-25、聚丙烯树脂45-60、硫代二丙酸二月桂酯1-3、氢氧化钠2-4、聚乙烯醇2-4、软水加至100。

配方二：

莲纤维 18-25、聚丙烯树脂52-60、硫代二丙酸二月桂酯2-3、氢氧化钠3-4、聚乙烯醇3-4、软水加至100。

配方三：

莲纤维 15-24、聚丙烯树脂45-58、硫代二丙酸二月桂酯1-2、氢氧化钠2-3、聚乙烯醇2-3、软水加至100。

2、工艺流程：

（1）制备纺丝原液：将聚丙烯树脂、硫代二丙酸二月桂酯、氢氧化钠、聚乙烯醇按所述比例加入软水中，混合搅拌30min；（2）将所述组分莲纤维加入上述纺丝原液中，启动超声波乳化装置，使置于纺丝原液介质中的纤维原料开松成单纤维，并与聚丙烯树脂纤维充分混合，乳化2h后将高聚物溶液加入过滤器中，过滤脱泡，使纺丝原液的性质均匀一致，除去其中所夹带的凝胶块和杂志并脱除液中的气泡；（3）将上述制得的混合纺丝溶液加入悬浮浆传送器中，由循环管道送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接管进入喷丝帽。从喷丝帽眼中压出的原液细流进入凝固浴，在凝固浴中析出形成初生纤维；（4）湿法初生纤维送入纺丝后处理联合机中，各纺丝部位成形后的初生纤维被集合成束，连续进行后处理，纤维在湿态下成网再加固成布；（5）上述湿法工艺制得的无纺布按规格进行裁剪、捆束、包装、入库。

Claims (2)

1. 本发明涉及一种莲纤维无纺布，其特征在于纺丝原液配方如下（组分及重量百分比%）：莲纤维 15-25、聚丙烯树脂45-60、硫代二丙酸二月桂酯1-3、氢氧化钠2-4、聚乙烯醇2-4、软水加至100。

2. 根据权利要求1所述的一种莲纤维无纺布，其特征在于具有如下制备工艺：

（1）制备纺丝原液：将聚丙烯树脂、硫代二丙酸二月桂酯、氢氧化钠、聚乙烯醇按所述比例加入软水中，混合搅拌30min；

（2）将所述组分莲纤维加入上述纺丝原液中，启动超声波乳化装置，使置于纺丝原液介质中的纤维原料开松成单纤维，并与聚丙烯树脂纤维充分混合，乳化2h后将高聚物溶液加入过滤器中，过滤脱泡，使纺丝原液的性质均匀一致，除去其中所夹带的凝胶块和杂志并脱除液中的气泡；

（3）将上述制得的混合纺丝溶液加入悬浮浆传送器中，由循环管道送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接管进入喷丝帽；从喷丝帽眼中压出的原液细流进入凝固浴，在凝固浴中析出形成初生纤维；

（4）湿法初生纤维送入纺丝后处理联合机中，各纺丝部位成形后的初生纤维被集合成束，连续进行后处理，纤维在湿态下成网再加固成布；

（5）上述湿法工艺制得的无纺布按规格进行裁剪、捆束、包装、入库。