CN105556014A - 提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法,所述本发明的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布为通过聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造的无纺布,用于所述混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量为10至80重量%,聚丙烯的重量为10至89重量%,分散剂的重量为1至7重量%,柔软剂的重量为1至3重量%,所述无纺布的整体重量为10至100gsm。如上所述构成的本发明提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法,因按一定比例添加特定的柔软剂,而降低无纺布的表面的摩擦系数,提高柔韧性,增加于现有的聚丙烯/聚乳酸无纺布的低碳排放特性,而解决了因聚乳酸特有的坚硬的性质(Stiffness)而降低柔韧性的缺点,并且,使用分散剂而混合及纺丝时,特定地调节制造工艺条件,均匀地混合聚乳酸和聚丙烯,而纺丝及制造无纺布,从而提高生产力而解决了所述现有的问题。

Description

提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法
技术领域
本发明涉及提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法,更具体地涉及一种提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法,其为在生物可降解性优秀的聚乳酸使用特定的分散剂而混合聚乳酸和聚丙烯,并在特定条件下纺丝而制造无纺布,由此,容易降低碳排放的聚乳酸混合无纺布,降低无纺布表面的摩擦系数并提高柔韧性,从而能够提高产品的品质。
背景技术
随着技术的发展和生活质量的提高,以几何级数增长的废聚合物而造成的环境问题和石油价格的飞涨,因而,环境负担低并从生物量(biomass)获取而可再生的源自植物的聚合物材料而备受关注。尤其,当前环境污染日益严重,而在土壤或填埋地能够自然分解的生物可降解性聚合物受到关注。
在该类聚合物中脂肪类聚酯聚合物的加工性优秀且分解特性的调节容易,由此,作为生物可降解性的聚合物而被大量研究,尤其,其中聚乳酸(polylacticacid:PLA)在全世界形成十万吨规模的市场,涉及食品包装材料及容器、电子产品外壳等普通塑料所使用的领域,其适用范围得到扩展。直至现在,聚乳酸树脂的主要用途为利用聚乳酸的生物可降解性特性的一次性产品,例如,一般使用于食品容器、保鲜膜、薄膜等。
并且,近来进行混合(blend)聚乳酸和聚丙烯的研究,在将所述聚乳酸与聚丙烯混合而使用的情况下,能够抑制源自石油原料的泛用树脂的使用量,最后,能够抑制石油原料的使用量,并且,作为能够降低在废弃时的二氧化碳的产生和燃烧热值,并降低环境负担的方法而备受关注。尤其,对于在当前一次性卫生产品经常使用的聚丙烯,燃烧一吨的聚丙烯发生的二氧化碳的量为3,200kg,而聚乳酸,以1,830kg,只占聚丙烯的57%,而处于非常有利的位置。
但,不考虑所述的有利的方面,对于混合所述聚乳酸和聚丙烯的情况,因与聚乳酸和聚丙烯的分散性不充足,而存在无法提高耐热性或机械特性的问题,因此,为了解决该问题,公开有混合除聚乳酸和聚乳酸之外的热塑性树脂的方法;与聚乳酸和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)混合,但所述方法对于聚乳酸和不相容性即聚丙烯在提高相容性上存在了限制,并且,在混合聚乳酸和泛用树脂而纺丝的情况下,根据制造工艺而发生挤压的严重的压力上升和线断掉的现象等问题,因而,在现实中无法使用,但即使该聚乳酸和泛用树脂间的相容性优秀,但无法支撑纺丝制造工艺时,表明无法制造无纺布。因此,持续用于解决所述问题的研究,在韩国公开专利公报第2002-0029110号中,公开了一种用于提供具有具备液体处理特性的生物可降解性的非织造材料的一次性吸水产品,为了改善热塑性组合物的制造及加工处理,使用相容剂的与使用聚乳酸和聚丙烯及相容剂而制造的纤维,并且,韩国公开专利公报第2012-0063063号中公开了一种具有通过聚乳酸的混合纺丝而产生的生物可降解性和低碳排放的特性的无纺布,其为通过聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造的无纺布,用于所述混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量为10至80重量%,聚丙烯的重量为10至89重量%,分散剂的重量为1至10重量%,所述无纺布的整体重量为10至100gsm。
但,所述现有的聚乳酸混合无纺布主要焦点集中于改善树脂混合性而形成的可纺性能,几乎没有注意到混合纺布的机械性或物理学的物性的改善,并因而几乎不存在对其的研究。
发明内容
发明要解决的技术问题
因此,本发明是考虑所述现有技术情况而研发,本发明的主要目的为提供一种聚乳酸混合无纺布,是一种保证聚乳酸和泛用树脂之间的相容性优秀而纺丝并制造,因而,改善机械性物性并减少碳排放量的无纺布,保证制造其的无纺布的物理学的物性即柔韧性优秀,而以各种用途使用,从而提高产品价值。
本发明的另一目的为提供一种更容易制造具有所述优秀的物理特性的无纺布的方法。
本发明将实现除所述明确的目的之外的该目的及本领域普通技术人员能够容易由本说明书的整个技术而得出的其它目的可称为其目的。
所述本发明的目的表明而实现了如下,通过在与聚乳酸和聚丙烯混合时,适用提高相容性的特定的分散剂并按一定比例增加柔软剂,由此,均匀地将聚乳酸而分散至聚丙烯内,从而,在纺丝时,根据调节制造工艺的条件,无纺布的可纺性能优秀,且能够显著改善所制造的无纺布的柔韧性。
用于解决问题的技术方案
为了实现所述目的的本发明的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,是一种通过对聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造的无纺布,其特征在于,
用于所述混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量为10至80重量%,聚丙烯的重量为10至89重量%,分散剂的重量为1至7重量%,柔软剂的重量构成为1至3重量%,所述无纺布的整体重量为10至100gsm。
本发明的另一方面,所述柔软剂为使用芥酸酰胺(Erucamide)类柔软剂。
本发明的又一方面,所述芥酸酰胺(erucamide)为硬脂基芥酸酰胺或顺-13-二十二碳烯酸酰胺(erucylerucamide)。
本发明的另一方面,所述分散剂包括与聚乳酸聚合物因混合性而形成的亲水性部分及与聚丙烯聚合物因混合性而形成的疏水性部分。
为了如上所述其它目的,本发明的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布的制造方法,是一种通过对聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造无纺布的方法,所述制造方法包括如下步骤:
将用于混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量构成为10至80重量%,聚丙烯的重量构成为10至89重量%,分散剂的重量构成为1至7重量%,柔软剂的重量构成为1至3重量%,通过分散剂将聚乳酸均匀地以干式方法混合于聚丙烯树脂,而分散聚乳酸和聚丙烯,由此,形成热塑性组合物的干燥混合物;
有效地搅拌或搅动或以其它方式混合所述热塑性组合物的干燥混合物,而有效均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂,从而,形成匀质的干燥混合物;
将所述干燥混合物在挤出机中熔融混合而有效均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂,从而,形成匀质的熔融混合物;及
对所述熔融混合物纺丝而形成网,并热压接合而形成无纺布;
将所述无纺布的整体重量按10至100gsm制造。
本发明的另一方面,所述聚乳酸为使用熔体流动指数(MI:MeltIndex,210℃)为15至30g/10分的聚乳酸。
发明的效果
如上所述构成的本发明的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布及其制造方法因按一定比例添加特定的柔软剂,而降低无纺布表面的摩擦系数,提高柔韧性,添加到现有的聚丙烯/聚乳酸无纺布的低碳排放特性,由此,解决了因聚乳酸特有的坚硬的性质(Stiffness)而降低柔韧性的缺点,并且,使用分散剂混合及纺丝时,特定地调节制造工艺条件,而均匀地混合聚乳酸和聚丙烯,而进行纺丝及无纺布,从而提高生产力而解决了所述现有的问题。
优选的实施方式
下面,通过优选的实施例对本发明进行更具体地说明。
在具体说明本发明之前,首先对本发明的整个说明书使用的所述聚乳酸进行定义,聚乳酸一般为通过乳酸或丙交酯的聚合而制造,因此,在本发明中使用的用语"聚乳酸"显示为通过乳酸或丙交酯的聚合而制造的聚合物。任意公知的聚合方法,例如,使用溶液缩聚或开环聚合而聚合乳酸。在溶液缩聚方法中,例如,L-乳酸、D-乳酸或L-乳酸、D-乳酸的混合物直接适用于脱水溶液缩聚。在开环聚合方法中,乳酸的环状二聚物即丙交酯通过聚合调节剂及催化剂的辅助而适用于聚合。丙交酯包括L-丙交酯、D-丙交酯及DL-丙交酯(也称为内消旋(meso)丙交酯、L-乳酸和D-乳酸的缩合物)。各个所述丙交酯(即L-丙交酯、D-丙交酯及DL丙交酯)为二聚物。即,其由两个乳酸单位构成。因其手性中心,乳酸具有两个不同的立体化学异构体,即R异构体及S异构体形状。D-丙交酯包括两个R异构体,L-丙交酯包括两个S异构体,内消旋丙交酯包括R异构体及S异构体。在需要混合不同的异构体的情况下聚合,能够得到下面更具体说明的具有任意的要求的合成及结晶度的聚乳酸。并且,使用少量的扩链剂(例如下面说明的二异氰酸酯化合物、环氧树脂化合物或酸酐),能够增加聚乳酸的分子量。适当地,聚乳酸的重均分子量约为60,000至1,000,000。
本发明中要使用的合适的聚乳酸聚合物,并非限定于此,作为一个具体的示例,能够从以美国明尼苏达州的明尼阿波利斯所在的Natureworks公司(注册商标)名义商业入手。另一合适的聚乳酸聚合物德国krailing所在的Biomer有限公司(Biomer,Inc.)(BIOMERTM)L9000或三井化学(MitsuiChemical)(LACEATM)商业入手。或其它合适的聚乳酸能够使用在本发明中作为参考而引用的美国专利第4,797,468号、第5,470,944号、第5,770,682号、第5,821,327号、第5880,254号及第6,326,458号中记述的。
并且,所述聚乳酸的熔体流动指数为在任意的温度(例如,210℃)下,在10分钟内适用2160g的荷重时,显示根据通过孔板压差流量计(直径为0.0825英寸)强制排出的根据ASTM实验方法D1238-E而测定的聚合物的重量.g。聚乳酸的典型的熔点约为100℃至240℃,在一部分实施例中约为120℃至220℃,在一部分实施例中约为140℃至200℃。该低熔点的聚乳酸在其高速生物分解点上进行熔融。聚乳酸的玻璃化温度("Tg")也较低地改善聚合物的可溶性及加工性。例如,Tg约为80℃以下,在一部分实施例中约为70℃以下,在一部分实施例中,约为65℃以下。如下面更具体说明所示,熔点及玻璃化温度全部按ASTMD-3417而使用示差扫描热量计("DSC")确定。
所述聚乳酸聚合物一般通过乳酸的聚合反应制造。但,本领域的普通技术人员能够知晓在化学上等同的材料或根据丙交酯的聚合反应而制造。由此,在本说明书中使用的“聚乳酸聚合物”的用语是用于显示通过乳酸或丙交酯的聚合反应而制造的聚合物。
一般而言,优选地,使聚乳酸聚合物生成显示优选的特性的热塑性组合物(例如,聚丙烯聚合物),并以有效的量而存在于热塑性组合物中。聚乳酸聚合物一般以约为10重量%至80重量%,优选地约为15重量%至70重量%,更有选地约为20重量%至60重量%的量存在于热塑性组合物,此时所有的重量.以存在于热塑性组合物的聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂的总重量为基准。热塑性组合物用于实际纺丝而形成无纺布,聚丙烯聚合物一般必需为实际性的连续相,由此,重要的是保持热塑性组合物中三个成分的组成比例。成分比例的大致的界限为以多个成分的密度为基准而确定。将成分的密度换算为体积(按各个成分100g推测),在加上多个成分的体积而构成整体热塑性组合物的体积,计算多个成分的平均重量,能够获得制造混合中的聚乳酸聚合物占大部分体积的热塑性组合物时所需的各个成分的大致的最小比例。
并且,聚丙烯聚合物为本领域的公知的属于聚烯烃类聚合物的树脂。能够制造为物品的任意的聚烯烃,例如考虑将纺粘长纤维适当地使用于本发明。聚丙烯为高密度或低密度,一般而言,为直链或支链聚合物。聚丙烯的制造方法为本领域普通技术人员公知。
如上所述聚丙烯一般自然地为疏水性。在本说明书中使用的用语“疏水性”是指在空气中的水的接触角至少为90度的材料。作为对比,在本说明书中,用语“亲水性”是指在空气中的水的接触角不足90度的材料。根据本发明,所述接触角测定值根据文献[RobertJ.GoodandRobertJ.Stromberg,Ed.,in'SurfaceandColloidScience-ExperimentalMethods',Vol.II,(PlenumPress,1979),pages63-70]中记载所示形成。
一般而言,普通优选地,聚乳酸聚合物及聚丙烯全部能够进行熔融加工。因此,优选地,聚乳酸聚合物及聚丙烯显示每十分钟约1克至每十分钟约200克,合适地,每分钟约10克至每十分钟约100克,更合适地,每十分钟约20克至每十分钟约40克的熔融流量。材料的熔融流量由在本说明书中参考文献引用的ASTM试验方法D1238-E而形成。
所述聚合物在化学方面并非相同,因此,表明了多少具有相互不混溶性,极容易对所述聚合物的混合物的加工处理造成不良影响,由此,优选地为改善聚乳酸聚合物及聚丙烯聚合物的加工性。例如,聚乳酸聚合物及聚丙烯聚合物偶尔难以自动有效地混合,并且,在本质上难以制造为匀质的混合物。一般而言,表明了为了帮助聚乳酸聚合物及聚丙烯聚合物的有效的制造及作为单一热塑性组合物的加工处理,优选地使用分散剂。
本发明中适于使用的分散剂一般包括与聚乳酸聚合物因混合性而形成的亲水性部分及与聚丙烯聚合物因混合性而形成的疏水性部分。该亲水性及疏水性部分一般通过另外的块存在,整体分散剂结构为解块(deblock)或随机块(randomblock)。普通优选地,分散剂为了改善热塑性组合物的制造及加工处理,开始作为塑化剂发生作用。之后,在由热塑性组合物加工处理的材料即本发明的无纺材料中,变化在被加工处理的材料的空气中的水的接触角,由此,分散剂作为表面活性剂发生作用。分散剂的疏水性部分为聚苯乙烯,但并非限定于此。分散剂的亲水性部分含有环氧乙烷、乙氧基化物、乙二醇、乙醇或环氧乙烷、乙氧基化物、乙二醇、乙醇任意的混合物。优选地,合适的分散剂的成分为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯块共聚物成分。
分散剂生成显示优选特性的热塑性组合物,优选地,一般以有效的量存在于热塑性组合物中。一般而言,需要最少量的分散剂在热塑性组合物中与其它成分有效混合及加工处理。一般而言,过量的分散剂导致发生热塑性组合物的加工处理的问题。分散剂有效地以约1重量%至7重量%,优选地,约1.5重量%至6重量%,更优选地,约2重量%至5重量%的量存在于热塑性组合物中,此时,全部重量%以存在于热塑性组合物中的聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂的总重量为基准。
根据本发明的优选的实施例,混合柔软剂1至3重量%,但优选地,所述柔软剂使用CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11CONH2的芥酸酰胺(Erucamide)类柔软剂,所述芥酸酰胺类尤其例如硬脂基芥酸酰胺或顺-13-二十二碳烯酸酰胺。
如上所述,通过本发明的聚乳酸的混合纺丝而形成的生物可降解性和低碳排放特性及提高柔韧性的无纺布,优选地,所述柔软剂为1至3重量%,因为,柔软剂含量不足1时,降低无纺布表面的摩擦系数的效果甚微,超过3%时,降低摩擦系数的效果好,但无纺布在通过传送带的工艺中,发生滑动,由此,引起工艺上的问题。
本发明的用于制造无纺布的热塑性组合物的主要成分在前面已做了说明,但所述热塑性组合物并非限定于此,能够包含不对所得到的无纺布的优选的特性造成恶劣影响的其它成分。非限制性地包含用于提高加工性而增加的多个材料,作为增加的成分而使用的材料,例如颜料、抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、流动性促进剂、固相溶媒、塑化剂、成核剂、微粒及热塑性组合物。所述增加的成分包含于热塑性组合物中的情况,普通优选地,所述增加的成分有利地为以不超过5重量%,更有利地,不超过3重量%,合适地,不超过1重量%的量而使用,此时,所有的重量以存在于热塑性组合物中的聚乳酸聚合物、聚丙烯、分散剂及柔软剂的总重量为基准。
使用于本发明的热塑性组合物一般为按聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物、分散剂及柔软剂和任意增加的成分的混合物的形式而获得。聚乳酸聚合物在实际的聚丙烯聚合物的连续相内形成被环绕的实际的非连续相。为了在热塑性组合物实现优选的特性,优选地,聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物、分散剂及柔软剂保持为相互不会发生实际反应的状态。由此,聚乳酸聚合物、聚丙烯、分散剂及柔软剂分别以热塑性组合物的另外的成分保留。并且,聚丙烯聚合物形成实际的连续相,聚乳酸聚合物形成实际的非连续相,此时,聚丙烯聚合物连续相实际上在其结构内环绕聚乳酸聚合物。
在本发明的一实施例中一起干式混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物、分散剂及柔软剂,而形成热塑性组合物的干燥混合物,然后有效地搅拌或搅动或以其它方式混合该热塑性组合物的干燥混合物,从而,有效而均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物、分散剂及柔软剂,在本质上形成匀质的干燥混合物。然后,将干燥混合物,例如在挤出机中熔融混合,从而,有效而均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂,而在本质上形成匀质的熔融混合物。
对由上述说明的热塑性组合物制造的多成分纤维的制造方法进行说明。聚合物的熔融纺丝包括制造连续长丝,例如,纺丝或熔喷纤维,及非连续长丝,例如短纤维及短切(short–cut)纤维的结构。为了制造纺丝或熔喷纤维,一般而言,挤压热塑性组合物而供应至分配系统,在此,热塑性组合物被导入至喷丝板内。然后冷却纺丝的纤维,固化,并延伸至空气动力学系统而成型为现有的无纺布。另外,为了制造短切纤维或短纤维,并非直接成型无妨结构,而冷却纺丝的纤维,固化,并一般地通过机械滚筒系统延伸为中间长丝直径并收集。然后,纤维在其软化温度以下的温度下,以最终纤维直径“冷却延伸”,并卷曲或附着装饰,并按优选的纤维直径截断。
对于用于挤压的热塑性组合物及/或纤维的延伸的冷却工艺,因组合物包含水溶性成分,优选地,使用不包含水的冷却装置。冷却一般指将周围的温度或低于周围温度的空气传送至所挤压的聚合物上而实现。此时,优选地,冷却温度一般为10至20℃之间,更优选地,为13至18℃。
聚乳酸材料在工艺后期的热加工处理期间经常进行热收缩。热收缩主要因在非晶相及不完全结晶相中聚合物部分的热引导的链松弛而引起。为了克服该问题,相较于链松弛及不完全的结晶质结构的重组,在结合以直接熔融热能的步骤之前,较优选地,最大化材料的结晶。针对该问题的代表性的解决方案,对材料实施热固化处理。由此,所制造的材料,例如在纤维到达结合滚筒而接收热固化处理时,纤维已经完全或过于定向,因而实际上无法收缩。本发明因多成分纤维的形状,没有该增加的加工处理步骤的必要性。如上所述,聚丙烯一般提供最小化聚乳酸的预测的热收缩的钢化结构。
如上所述,本发明的通过聚乳酸和聚丙烯混合纺丝的无纺布的制造方法,通过分散剂将聚乳酸均匀地分散至聚丙烯树脂内,而实际分解实际连续相的聚乳酸和聚丙烯,通过显示纤维的有效的机械特性及液体处理特性的无妨结构而制造能够容易加工的无纺布。
根据本发明的优选的实施例,在通过聚乳酸~聚丙烯混合纺丝的无纺布制造方法中,利用测量聚乳酸和分散剂原料的剂量(Dosing)系统,与聚丙烯一起按既定比例而传输至挤出机,此时,优选地,聚乳酸的投入率如上所述,有利地,约10重量%至80重量%,适当地,约15重量%至70重量%,更合适地,约20重量%至60重量%的量。假设,聚乳酸投入率不足10重量%时,存在碳递减效率低的问题,在超过90重量%时,在一般的设备中,因辅料投入量多而存在难题,并存在成本上升的问题。
包含所述分散剂的混合聚乳酸/聚丙烯的混合物为热塑性或能够纺丝的聚合物。在本说明书中使用的"混合物"的用语包括两个以上聚合物的匀质混合物或与该成分纤维(Bi-comonent)一样,两个以上物理上不同的聚合物的非匀质混合物。下面对包含分散剂的混合聚乳酸/聚丙烯的混合物纺丝,被纺丝的长丝借助通过蜂巢状的腔体而喷洒的冷却空气而固化,并借助由上部吹来的空气和传送带下部吸入的空气的压力而延伸,在传送带上以一定重量叠层而形成网。网包括单层(熔喷层M或纺粘层S、两层(SS或SM)的复合物或三个以上层(SMS、SMMS、SSMMS、SSMMSS网)的复合物层。特定的网大致不同的重量(gsm),该重量变化能够按各个层的排出量及传送的传送带的速度调节。最后积累的网为了赋予动力学特性及形状稳定性,而进行热结合。虽未限定粘着面积,但砑光(Calender)滚筒(Roll)的结构构成为一侧为一般具有粘着面积为10~20重量%的压花(Emboss)滚轮面,另一侧为表面光滑的滚轮,积累为多层的网通过所述滚筒并形成片。在积累的网的结合中,借助本技术领域中熟知的任意的程序而结合长纤维无纺布网,从而,形成无纺布。其中,所述程序由所述热结合,另外化学接合(树脂接合)、水流结合及针刺式构成的群中选择。优选地,使用热接合。
发明的实施方式
下面,通过实施例对本发明的无纺布进行具体说明。该实施例仅用于更具体地说明本发明而例示,本领域的普通技术人员应当理解,本发明的范围并非限定于该实施例。
并且,在下面的实施例及比较例中,使用各种量的聚乳酸、聚丙烯、分散剂及柔软剂,而制造了纤维,该聚乳酸聚合物(PLA)从美国明尼苏达州的明尼阿波利斯所在的(Natureworks)获得,熔体流动指数(MI:MeltIndex)为15至30g/10分,聚丙烯聚合物(PP)由湖南石油化学获得商品名称SFR-171H,熔体流动指数(MI:MeltIndex)为35g/10分,具有了约160℃的熔融温度,分散剂由日本东京都中央区驻地所在的JSR集团(JSRCorporation)获得商品名称DYNARON8630P而使用,在使用其的无纺布的制造方法中,使用计量原料的剂量(Dosing)系统而将聚乳酸和分散剂按聚丙烯与各个实施例及比较例的一定的比例而传输至挤出机,并对混合物纺丝,纺丝的长丝通过蜂巢状的腔体喷洒的冷却空气固化,并借助由上部吹来的空气和传送带下面吸入的空气的压力而延伸,在传送带上按一定重量积累,而形成网之后,进行热结合而制造了无纺布。
实施例1
投入聚乳酸20重量%和分散剂3重量%、柔软剂1重量%、聚丙烯树脂76重量%,而进行熔融纺丝并纤维化,在多孔性的传送带上延伸,制造了基础重量为40gsm的聚乳酸/聚丙烯无纺布,测定所制造的无纺布的物性而在表1中进行了显示。
实施例2
通过除投入聚乳酸20重量%和分散剂3重量%、柔软剂3重量%聚丙烯树脂74重量%之外而与实施例1一样的方法而制造了无纺布,测定所制造的无纺布的物性,并在下面表1中进行了显示。
比较例1
通过除投入聚乳酸20重量%和分散剂3重量%、聚丙烯树脂77重量%之外而与实施例1一样的方法制造了无纺布,测定所制造的无纺布的物性,并在下面表1中进行了显示。
比较例2
通过除投入聚乳酸20重量%和分散剂3重量%、柔软剂0.5重量%、聚丙烯树脂76.5重量%之外而与实施例1一样的方法制造了无纺布,测定所制造的无纺布的物性,并在下面表1中进行了显示。
比较例3
通过除投入聚乳酸20重量%和分散剂3重量%、柔软剂5重量%、聚丙烯树脂72重量%之外而与实施例1一样的方法制造了无纺布,测定所制造的无纺布的物性,并显示在了下面表1中。
【表1】
实验例
对于根据所述实施例及比较例制造的无纺布,如下所示分别进行了评估。
(1)单位面积重量(重量:g/㎡):基于ASTMD3776-1985的方法而进行了测定。
(2)抗拉强度:利用拉伸强度试验机(Instron)测定设备,根据KSK0520方法而将实验片宽度5cm,间距10cm的实验片以拉伸速度500mm/min的条件拉伸而获得了最大荷重。
(3)抗拉伸长率:按所述(2)方法获得了所测定的最大延伸时的伸长率。
(4)柔韧性(摩擦系数):利用KSM3009的方法而运行摩擦系数测定设备时,测定装置自动倾斜,且板(plate)向下滑动,按压传感器时停止。此时,改变在停止状态下的角度的值。
如上说明所示,本发明的技术思想在优选的实施形式中进行了具体地记述,但所述的实施例用于说明,并非用于限制本发明。本领域技术人员应当理解,在本发明的技术思想范围内进行各种变形及修改,因此,属于该变形及修改的权利范围内。

Claims (6)

1.一种提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,为通过聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造的无纺布,特征在于,
用于所述混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量为10至80重量%,聚丙烯的重量为10至89重量%,分散剂的重量为1至7重量%,柔软剂的重量为1至3重量%,所述无纺布的整体重量为10至100gsm。
2.根据权利要求1所述的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,其特征在于,
所述柔软剂使用芥酸酰胺类柔软剂。
3.根据权利要求2所述的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,其特征在于,
所述芥酸酰胺为硬脂基芥酸酰胺或顺-13-二十二碳烯酸酰胺。
4.根据权利要求1所述的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,其特征在于,
所述分散剂包括与聚乳酸聚合物因混合性而形成的亲水性部分及与聚丙烯聚合物因混合性而形成的疏水性部分。
5.一种提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布的制造方法,为通过聚乳酸和聚丙烯混合纺丝而制造无纺布的方法,特征在于,
所述制造方法包括如下步骤:
将用于混合的高分子混合物的总重量中的聚乳酸的重量构成为10至80重量%,聚丙烯的重量构成为10至89重量%,分散剂的重量构成为1至7重量%,柔软剂的重量构成为1至3重量%,通过分散剂将聚乳酸均匀地以干式方法混合于聚丙烯树脂内,而分散实际的连续相的聚乳酸和聚丙烯,由此,构成热塑性组合物的干燥混合物;
有利地搅拌或搅动或以其它方式混合所述热塑性组合物的干燥混合物,而有效均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂,从而,形成匀质的干燥混合物;
将所述干燥混合物在挤出机中熔融混合而有效均匀地混合聚乳酸聚合物、聚丙烯聚合物及分散剂,从而,形成匀质的熔融混合物;及
对所述熔融混合物纺丝而形成网,并热压接合而形成无纺布;
将所述无纺布的整体重量按10至100gsm制造。
6.根据权利要求5所述的提高柔韧性的聚乳酸混合无纺布,其特征在于,
所述聚乳酸使用熔体流动指数(MI:MeltIndex,210℃)为15至30g/10分的聚乳酸。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105963081A (zh) * 2016-07-13 2016-09-28 嘉兴学院 一种婴儿纸尿裤及其制备方法
CN113544322A (zh) * 2019-03-07 2021-10-22 株式会社可乐丽 连续长纤维无纺布、层叠体、复合材料及其制造方法
CN114351360A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 广东宝创环保新材料制品有限公司 一种纳米铜无纺布及其加工方法
CN114672925A (zh) * 2022-02-28 2022-06-28 广东金发科技有限公司 一种聚乳酸熔喷布及其制备方法与应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102410620B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-17 에코밴스 주식회사 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물, 생분해성 부직포 및 이의 제조 방법
JP7282124B2 (ja) 2020-05-28 2023-05-26 エコバンス カンパニー・リミテッド 生分解性ポリエステル樹脂組成物、不織布およびフィルム、並びにその製造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5658651A (en) * 1995-09-29 1997-08-19 Creative Products Resource, Inc. Fabric treatment and softener system for in-dryer use
WO2001014621A1 (en) * 1999-08-25 2001-03-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodisintegratable nonwovens with fluid management properties and disposable absorbent products containing same
CN101029433A (zh) * 2007-03-06 2007-09-05 天津工业大学 一种功能微粒改性熔喷非织造布的制备方法及制造设备
CN101613910A (zh) * 2008-06-25 2009-12-30 福建恒安集团有限公司 一种非织造布
CN101709534A (zh) * 2009-11-17 2010-05-19 天津工业大学 一种气流熔融静电纺纳米纤维非织造布的制造设备及方法
CN101721856A (zh) * 2009-12-17 2010-06-09 天津泰达洁净材料有限公司 一种pla/pp双组份纤维过滤材料的制备方法及其制品
CN101748560A (zh) * 2009-12-11 2010-06-23 江南大学 纳米级多孔静电纺复合材料的纺纱方法
KR101221211B1 (ko) * 2010-12-07 2013-01-11 도레이첨단소재 주식회사 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법
KR101231960B1 (ko) * 2011-07-18 2013-02-08 도레이첨단소재 주식회사 폴리락트산의 복합방사를 통한 친환경성 스판본드 부직포 및 그 제조 방법
CN103046231A (zh) * 2012-06-22 2013-04-17 浙江朝晖过滤技术股份有限公司 熔纺非织造材料及其生产方法及其应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226865A (ja) * 2000-02-10 2001-08-21 Idemitsu Unitech Co Ltd 不織布、その製造方法および衛生材料
US6740609B1 (en) * 2000-08-15 2004-05-25 Polymer Group, Inc. Soft polypropylene melt spun nonwoven fabric
JP2005330321A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Nagase & Co Ltd 軟質樹脂組成物
KR20090014302A (ko) * 2006-05-25 2009-02-09 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 연성 및 신장성 폴리프로필렌 기반 스펀본드 부직물

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5658651A (en) * 1995-09-29 1997-08-19 Creative Products Resource, Inc. Fabric treatment and softener system for in-dryer use
WO2001014621A1 (en) * 1999-08-25 2001-03-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodisintegratable nonwovens with fluid management properties and disposable absorbent products containing same
CN101029433A (zh) * 2007-03-06 2007-09-05 天津工业大学 一种功能微粒改性熔喷非织造布的制备方法及制造设备
CN101613910A (zh) * 2008-06-25 2009-12-30 福建恒安集团有限公司 一种非织造布
CN101709534A (zh) * 2009-11-17 2010-05-19 天津工业大学 一种气流熔融静电纺纳米纤维非织造布的制造设备及方法
CN101748560A (zh) * 2009-12-11 2010-06-23 江南大学 纳米级多孔静电纺复合材料的纺纱方法
CN101721856A (zh) * 2009-12-17 2010-06-09 天津泰达洁净材料有限公司 一种pla/pp双组份纤维过滤材料的制备方法及其制品
KR101221211B1 (ko) * 2010-12-07 2013-01-11 도레이첨단소재 주식회사 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법
KR101231960B1 (ko) * 2011-07-18 2013-02-08 도레이첨단소재 주식회사 폴리락트산의 복합방사를 통한 친환경성 스판본드 부직포 및 그 제조 방법
CN103046231A (zh) * 2012-06-22 2013-04-17 浙江朝晖过滤技术股份有限公司 熔纺非织造材料及其生产方法及其应用

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105963081A (zh) * 2016-07-13 2016-09-28 嘉兴学院 一种婴儿纸尿裤及其制备方法
CN105963081B (zh) * 2016-07-13 2019-06-25 嘉兴学院 一种婴儿纸尿裤及其制备方法
CN113544322A (zh) * 2019-03-07 2021-10-22 株式会社可乐丽 连续长纤维无纺布、层叠体、复合材料及其制造方法
CN113544322B (zh) * 2019-03-07 2022-10-11 株式会社可乐丽 连续长纤维无纺布、层叠体、复合材料及其制造方法
CN113544322B9 (zh) * 2019-03-07 2022-11-25 株式会社可乐丽 连续长纤维无纺布、层叠体、复合材料及其制造方法
CN114351360A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 广东宝创环保新材料制品有限公司 一种纳米铜无纺布及其加工方法
CN114672925A (zh) * 2022-02-28 2022-06-28 广东金发科技有限公司 一种聚乳酸熔喷布及其制备方法与应用

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