CN108221183B - 一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布及其制备方法，包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层与吸湿层之间通过纤维连接。本发明制备方法简单、易于操作；所用的纺粘原料均可完全生物降解，在产品废弃后对环境友好；制备的擦拭布具有较好的擦拭性能；制备的擦拭布具有较好的抗静电能力，防止了在擦拭过程中产生的静电效应，有效的避免了对仪器设备等造成的二次伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布及其制备方法，具体为一种磁性四氧化三铁聚乳酸纺粘/水刺复合清洁擦拭布及制备方法。
背景技术
在医疗卫生中，常常需要一些清洁布来擦拭医患人员的体液以及患者的血液。此外，一些半导体、液晶显示器、电子器件及精密仪器设备等行业在使用过程中由于静电作用，会使其表面吸附大量的粉尘颗粒，这些颗粒如果不及时处理干净，会对器件产生一定的损耗，从而大大缩短产品的使用寿命。为了尽可能的减少这些灰尘对器件及仪器的损耗度，通常在等使用结束后，会采用擦拭布这种简单直接的方式来处理表面的灰尘。
在众多种类的清洁擦拭布材料中，非织造清洁擦拭布因其具有物美价廉、易于携带、功能性以及产品形式多样化的特点，近几年得到了井喷式发展。其中，纺粘法作为非织造中生产擦拭布应用比较广泛的一种方法，多采用热塑性聚脂作为原料来制备擦拭布，其产品除了具有存在着手感不够柔软，透气性差、表面疏水、容易起静电等问题，导致其擦拭性能不佳的同时，由于擦拭过程中产生的静电作用也会对仪器等产生损耗。水刺法是后期新发展出来的一种非织造材料的加工方法，多采用木浆作为原料，生产的产品具有手感舒适、柔软度好的优点，但同时又存在强力不足，易掉纤维屑，弹性差等缺点。
随着科学技术的迅猛发展，医疗卫生、制药、电子产品、精密仪器制造等行业对洁净环境的要求也越来越苛刻，进而对所使用的清洁擦拭布的要求也越来越高，因此对于高性能绿色环保型清洁擦拭布的研发也是具有相当大的意义和潜景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布及其制备方法。该可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布不仅具有较好的擦拭性能的同时还具有良好的除尘效果和抗静电能力，在使用结束后，擦拭布的回收过程也是绿色环保的。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，其特征在于：包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层包括磁性降解纤维，吸湿层包括吸湿纤维，磁性降解纤维与吸湿纤维相互缠结，磁性降解层与吸湿层之间通过磁性降解纤维与吸湿纤维连接。
本发明所述磁性降解纤维的纤维直径与吸湿纤维的纤维直径均为20-30μm。
本发明吸湿层的孔隙率小于磁性降解层的孔隙率。
一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备：对聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体进行干燥；采用助剂对四氧化三铁粉体进行浸润，然后再加入聚乳酸母粒进行搅拌混合，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物；用双螺杆对聚乳酸基四氧化三铁混合物进行熔融挤出形成聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒；通过预共混和熔融共混两步制备聚乳/四氧化三铁复合母粒，在80℃温度下，在高速搅拌机的剪切下实现了四氧化三铁粒子、助剂和聚乳酸的初步混合。在预共混的基础上的进行熔融挤出共混，用于防止物料直接进行熔融挤出时共混材料的部分降解，有效防止了挤出造粒时环节料阻，同时大大改善了无机粒子在聚乳酸基体中的分散性。
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层；
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布；水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。与跟传统的聚酯和聚酰胺纤维对比，聚乳酸纤维自身具有较好的手感和悬垂性、可生物降解的特点。此外，四氧化三铁自身良好的亲水性和静电屏蔽效应，加上木浆纤维具有良好的吸湿性和柔软度，经纺粘水刺复合法制备的擦拭布便兼具了上述所陈述的一系列性能。本发明中聚乳酸为熔喷级聚乳酸，熔融指数为70-85g/10min(210℃)，熔点为160-170℃。四氧化三铁的粒径为600nm-1.5μm。
本发明步骤①中，四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7％。
本发明步骤①中，助剂包括偶联剂和稀释剂。偶联剂的作用是改善四氧化三铁粒子和聚乳酸高分子材料之间的相容性，提高其在聚乳酸中的分散性，可以选择钛酸酯和硅烷偶联剂。稀释剂的作用是稀释偶联剂，提高偶联剂在共混物中的分散，钛酸酯偶联剂常见的稀释剂有丙三醇或者液体石蜡。
本发明所述偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。偶联剂优选钛酸酯的原因是相对于硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂可以在链接四氧化三铁和聚乳酸的同时在四氧化三铁表面形成一层膜，既是偶联剂又是增塑剂。稀释剂优选液体石蜡的原因是相对丙三醇来讲，液体石蜡除了可以使钛酸酯充分分散外，同时也可以起到外润滑剂的作用，可以降低加工过程中塑料熔体与螺杆和挤出机内壁间的摩擦力，以实现较易成型加工的目的。
本发明所述钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3％，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
本发明步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
本发明步骤③中，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1.制备方法简单、易于操作；2.所用的纺粘原料均可完全生物降解，在产品废弃后对环境友好；3.制备的擦拭布具有较好的擦拭性能；4.制备的擦拭布具有较好的抗静电能力，防止了在擦拭过程中产生的静电效应，有效的避免了对仪器设备等造成的二次伤害。
附图说明
图1是本发明对比实施例擦拭前甲基红照片。
图2是本发明对比实施例擦拭后甲基红照片。
图3是本发明实施例1擦拭前甲基红照片。
图4是本发明实施例1擦拭后甲基红照片。
图5是本发明实施例4擦拭前甲基红照片。
图6是本发明实施例4擦拭后甲基红照片。
图7是本发明实施例4磁性降解层的SEM图。
图8是本发明实施例4吸湿层的SEM图。
图9是本发明实施例4可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布纵截面SEM图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
参见图3-4。
本实施例为一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层包括磁性降解纤维，吸湿层包括吸湿纤维，磁性降解纤维与吸湿纤维相互缠结，磁性降解层与吸湿层之间通过磁性降解纤维与吸湿纤维连接。其中磁性降解层用于屏蔽静电，同时能够降解环保。吸湿层用于吸收水分。
作为优选，磁性降解纤维的纤维直径与吸湿纤维的纤维直径均为20-30μm。
吸湿层的孔隙率小于磁性降解层的孔隙率。
作为优选，吸湿层的材质为木浆纤维。木浆纤维具有较好的吸湿性。
本实施例还提供了可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括如下步骤。
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备。其中，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备包括预共混和熔融共混。
预共混：按比例将聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体在80℃分别干燥12小时和3小时，将烘干的四氧化三铁粉体放入高速混合机中，预先搅拌5min后，按比例加入助剂搅拌15min，使四氧化三铁粉体表面浸润，再加入相应比例已烘干的聚乳酸母粒，在80℃下的高速混合机中搅拌5min，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物。
四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7％。
作为优选，本实施例中四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1％。
助剂包括偶联剂和稀释剂。偶联剂的作用是改善四氧化三铁粒子和聚乳酸高分子材料之间的相容性，提高其在聚乳酸中的分散性，可以选择钛酸酯和硅烷偶联剂。稀释剂的作用是稀释偶联剂，提高偶联剂在共混物中的分散，钛酸酯偶联剂常见的稀释剂有丙三醇或者液体石蜡。
作为优选，本实施例偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。偶联剂优选钛酸酯的原因是相对于硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂可以在链接四氧化三铁和聚乳酸的同时在四氧化三铁表面形成一层膜，既是偶联剂又是增塑剂。稀释剂优选液体石蜡的原因是相对丙三醇来讲，液体石蜡除了可以使钛酸酯充分分散外，同时也可以起到外润滑剂的作用，可以降低加工过程中塑料熔体与螺杆和挤出机内壁间的摩擦力，以实现较易成型加工的目的。
作为优选，钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3％，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
熔融共混：将经过预共混得到的聚乳酸基四氧化三铁混合物加入双螺杆挤出机，在160-180℃熔融挤出聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒。
通过预共混和熔融共混两步制备聚乳酸基四氧化三铁复合母粒，在80℃温度下，在高速搅拌机的剪切下实现了四氧化三铁粒子、助剂和聚乳酸的初步混合。在预共混的基础上的进行熔融挤出共混，用于防止物料直接进行熔融挤出时共混材料的部分降解，有效防止了挤出了造粒时环节料阻，同时大大改善了无机粒子在聚乳酸基体中的分散性。
作为优选，双螺杆挤出机各区间的温度设置如表1所示。
表1
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机通过纺粘加工，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层。
作为优选，步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后形成吸湿层，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的克重为40g/cm2的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布。
水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
作为优选，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
实施例2。
本实施例为一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层包括磁性降解纤维，吸湿层包括吸湿纤维，磁性降解纤维与吸湿纤维相互缠结，磁性降解层与吸湿层之间通过磁性降解纤维与吸湿纤维连接。其中磁性降解层用于屏蔽静电，同时能够降解环保。吸湿层用于吸收水分。
作为优选，磁性降解纤维的纤维直径与吸湿纤维的纤维直径均为20-30μm。
吸湿层的孔隙率小于磁性降解层的孔隙率。
作为优选，吸湿层的材质为木浆纤维。木浆纤维具有较好的吸湿性。
本实施例还提供了可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括如下步骤。
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备。其中，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备包括预共混和熔融共混。
预共混：按比例将聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体在80℃分别干燥12小时和3小时，将烘干的四氧化三铁粉体放入高速混合机中，预先搅拌5min后，按比例加入助剂搅拌15min，使四氧化三铁粉体表面浸润，再加入相应比例已烘干的聚乳酸母粒，在80℃下的高速混合机中搅拌5min，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物。
四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7％。
作为优选，本实施例中四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的3％。
助剂包括偶联剂和稀释剂。偶联剂的作用是改善四氧化三铁粒子和聚乳酸高分子材料之间的相容性，提高其在聚乳酸中的分散性，可以选择钛酸酯和硅烷偶联剂。稀释剂的作用是稀释偶联剂，提高偶联剂在共混物中的分散，钛酸酯偶联剂常见的稀释剂有丙三醇或者液体石蜡。
作为优选，本实施例偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。偶联剂优选钛酸酯的原因是相对于硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂可以在链接四氧化三铁和聚乳酸的同时在四氧化三铁表面形成一层膜，既是偶联剂又是增塑剂。稀释剂优选液体石蜡的原因是相对丙三醇来讲，液体石蜡除了可以使钛酸酯充分分散外，同时也可以起到外润滑剂的作用，可以降低加工过程中塑料熔体与螺杆和挤出机内壁间的摩擦力，以实现较易成型加工的目的。
作为优选，钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3％，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
熔融共混：将经过预共混得到的聚乳酸基四氧化三铁混合物加入双螺杆挤出机，在160-180℃熔融挤出聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒。
通过预共混和熔融共混两步制备聚乳酸基四氧化三铁复合母粒，在80℃温度下，在高速搅拌机的剪切下实现了四氧化三铁粒子、助剂和聚乳酸的初步混合。在预共混的基础上的进行熔融挤出共混，用于防止物料直接进行熔融挤出时共混材料的部分降解，有效防止了挤出了造粒时环节料阻，同时大大改善了无机粒子在聚乳酸基体中的分散性。
作为优选，双螺杆挤出机各区间的温度设置如表1所示。
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机通过纺粘加工，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层。
作为优选，步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后形成吸湿层，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的克重为40g/cm2的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布。
水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
作为优选，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
实施例3。
本实施例为一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层包括磁性降解纤维，吸湿层包括吸湿纤维，磁性降解纤维与吸湿纤维相互缠结，磁性降解层与吸湿层之间通过磁性降解纤维与吸湿纤维连接。其中磁性降解层用于屏蔽静电，同时能够降解环保。吸湿层用于吸收水分。
作为优选，磁性降解纤维的纤维直径与吸湿纤维的纤维直径均为20-30μm。
吸湿层的孔隙率小于磁性降解层的孔隙率。
作为优选，吸湿层的材质为木浆纤维。木浆纤维具有较好的吸湿性。
本实施例还提供了可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括如下步骤。
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备。其中，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备包括预共混和熔融共混。
预共混：按比例将聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体在80℃分别干燥12小时和3小时，将烘干的四氧化三铁粉体放入高速混合机中，预先搅拌5min后，按比例加入助剂搅拌15min，使四氧化三铁粉体表面浸润，再加入相应比例已烘干的聚乳酸母粒，在80℃下的高速混合机中搅拌5min，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物。
四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7％。
作为优选，本实施例中四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的5％。
助剂包括偶联剂和稀释剂。偶联剂的作用是改善四氧化三铁粒子和聚乳酸高分子材料之间的相容性，提高其在聚乳酸中的分散性，可以选择钛酸酯和硅烷偶联剂。稀释剂的作用是稀释偶联剂，提高偶联剂在共混物中的分散，钛酸酯偶联剂常见的稀释剂有丙三醇或者液体石蜡。
作为优选，本实施例偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。偶联剂优选钛酸酯的原因是相对于硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂可以在链接四氧化三铁和聚乳酸的同时在四氧化三铁表面形成一层膜，既是偶联剂又是增塑剂。稀释剂优选液体石蜡的原因是相对丙三醇来讲，液体石蜡除了可以使钛酸酯充分分散外，同时也可以起到外润滑剂的作用，可以降低加工过程中塑料熔体与螺杆和挤出机内壁间的摩擦力，以实现较易成型加工的目的。
作为优选，钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3％，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
熔融共混：将经过预共混得到的聚乳酸基四氧化三铁混合物加入双螺杆挤出机，在160-180℃熔融挤出聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒。
通过预共混和熔融共混两步制备聚乳酸基四氧化三铁复合母粒，在80℃温度下，在高速搅拌机的剪切下实现了四氧化三铁粒子、助剂和聚乳酸的初步混合。在预共混的基础上的进行熔融挤出共混，用于防止物料直接进行熔融挤出时共混材料的部分降解，有效防止了挤出了造粒时环节料阻，同时大大改善了无机粒子在聚乳酸基体中的分散性。
作为优选，双螺杆挤出机各区间的温度设置如表1所示。
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机通过纺粘加工，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层。
作为优选，步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后形成吸湿层，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的克重为40g/cm2的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布。
水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
作为优选，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
实施例4。
参见图5-9。
本实施例为一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，包括层状分布的磁性降解层1与吸湿层2，磁性降解层1包括磁性降解纤维4，吸湿层2包括吸湿纤维3，磁性降解纤维4与吸湿纤维3相互缠结，磁性降解层1与吸湿层2之间通过磁性降解纤维4与吸湿纤维3连接。其中磁性降解层1用于屏蔽静电，同时能够降解环保。吸湿层2用于吸收水分。
作为优选，磁性降解纤维4的纤维直径与吸湿纤维3的纤维直径均为20-30μm。
吸湿层2中气孔5的孔隙率小于磁性降解层1中气孔5的孔隙率。
作为优选，吸湿层2的材质为木浆纤维。木浆纤维具有较好的吸湿性。
本实施例还提供了可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括如下步骤。
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备。其中，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备包括预共混和熔融共混。
预共混：按比例将聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体在80℃分别干燥12小时和3小时，将烘干的四氧化三铁粉体放入高速混合机中，预先搅拌5min后，按比例加入助剂搅拌15min，使四氧化三铁粉体表面浸润，再加入相应比例已烘干的聚乳酸母粒，在80℃下的高速混合机中搅拌5min，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物。
四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7％。
作为优选，本实施例中四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的7％。
助剂包括偶联剂和稀释剂。偶联剂的作用是改善四氧化三铁粒子和聚乳酸高分子材料之间的相容性，提高其在聚乳酸中的分散性，可以选择钛酸酯和硅烷偶联剂。稀释剂的作用是稀释偶联剂，提高偶联剂在共混物中的分散，钛酸酯偶联剂常见的稀释剂有丙三醇或者液体石蜡。
作为优选，本实施例偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。偶联剂优选钛酸酯的原因是相对于硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂可以在链接四氧化三铁和聚乳酸的同时在四氧化三铁表面形成一层膜，既是偶联剂又是增塑剂。稀释剂优选液体石蜡的原因是相对丙三醇来讲，液体石蜡除了可以使钛酸酯充分分散外，同时也可以起到外润滑剂的作用，可以降低加工过程中塑料熔体与螺杆和挤出机内壁间的摩擦力，以实现较易成型加工的目的。
作为优选，钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3％，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
熔融共混：将经过预共混得到的聚乳酸基四氧化三铁混合物加入双螺杆挤出机，在160-180℃熔融挤出聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒。
通过预共混和熔融共混两步制备聚乳酸基四氧化三铁复合母粒，在80℃温度下，在高速搅拌机的剪切下实现了四氧化三铁粒子、助剂和聚乳酸的初步混合。在预共混的基础上的进行熔融挤出共混，用于防止物料直接进行熔融挤出时共混材料的部分降解，有效防止了挤出了造粒时环节料阻，同时大大改善了无机粒子在聚乳酸基体中的分散性。
作为优选，双螺杆挤出机各区间的温度设置如表1所示。
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机通过纺粘加工，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层1。
作为优选，步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后形成吸湿层2，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的克重为40g/cm2的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布。
水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
作为优选，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
对比实施例。
参见图1-2。
一种可降解聚乳酸清洁擦拭布，包括层状分布的降解层与吸湿层，降解层与吸湿层之间通过纤维连接。其中降解层能够降解环保。吸湿层用于吸收水分。
作为优选，吸湿层的材质为木浆纤维。木浆纤维具有较好的吸湿性。
本实施例还提供了可降解聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括如下步骤。
步骤①：将聚乳酸母粒在80℃干燥12小时，将烘干的聚乳酸母粒放入高速混合机中，预先搅拌5min。
熔融：将聚乳酸母粒加入双螺杆挤出机，在160-180℃熔融挤出聚乳酸母条，聚乳酸母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸母粒。
作为优选，双螺杆挤出机各区间的温度设置如表1所示。
步骤②：将聚乳酸母粒喂入纺粘机通过纺粘加工，聚乳酸母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸纺粘非织造布；聚乳酸纺粘非织造布作为降解层。
作为优选，步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240℃。
步骤③：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸纺粘非织造布缠结加固后，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的克重为40g/cm2的可降解聚乳酸清洁擦拭布。
水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
作为优选，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸纺粘非织造布为50份。
性能测试。
参见图1-6。
擦拭性能测试：采用表面平整度为2mm的玻璃板，通过显微镜检查玻璃板无污渍和尘粒后，在玻璃板表面涂覆0.5μL甲基红水溶液(模拟人的体液)后，利用上述制备的一系列可循环利用超净擦拭布对玻璃上的甲基红水溶液进行擦拭，可发现，实施例1和4中制备的磁性聚乳酸清洁擦拭布较对比实施例而言可以较好的擦拭甲基红溶液。
除尘效果测试：依照标准JIS B9923测试本发明实施例1-4与对比实施例所得产品发尘量对比如下表2。
表2
采用LFY-401纺织材料静电电压半衰期测定仪，参照GB/T 12703.1－2008纺织品静电性能的评定标准，对制备的磁性聚乳酸清洁擦拭布的抗静电性能进行了测试。测试结果如表3所示。
表3
以上测试结果表明，应用实施例1、2、3、4的技术方案制备得到的磁性聚乳酸清洁擦拭布具有良好的擦拭性能和除尘效果的同时也具有了良好的抗静电能力，因此其在在医疗卫生、制药、电子产品及精密仪器的清洁擦拭领域有较大的潜在应用价值。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，包括可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布，所述可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布包括层状分布的磁性降解层与吸湿层，磁性降解层包括磁性降解纤维，吸湿层包括吸湿纤维，磁性降解纤维与吸湿纤维相互缠结，磁性降解层与吸湿层之间通过磁性降解纤维与吸湿纤维连接，其特征在于：包括如下步骤：
步骤①：聚乳酸基四氧化三铁复合母粒的制备：对聚乳酸母粒和四氧化三铁粉体进行干燥；采用助剂对四氧化三铁粉体进行浸润，然后再加入聚乳酸母粒进行搅拌混合，形成聚乳酸基四氧化三铁混合物；用双螺杆对聚乳酸基四氧化三铁混合物进行熔融挤出形成聚乳酸基四氧化三铁复合母条，聚乳酸基四氧化三铁复合母条经空气冷却，然后切割成粒，得到聚乳酸基四氧化三铁复合母粒；
步骤②：聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布的制备：将制备的聚乳酸基四氧化三铁复合母粒喂入纺粘机，聚乳酸基四氧化三铁复合母粒经螺杆熔融挤压后，依次经过熔体过滤和计量泵计量，由纺粘机模头的喷丝孔喷出，经冷却吹风以及气流牵伸后铺网，形成聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布；聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布作为磁性降解层；
步骤③：可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布：将木浆纤维制成浆粕后，平铺在步骤②中制备的聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布上，木浆纤维经水刺与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布缠结加固后，依次进行烘燥和卷绕后即得所需的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布；水刺过程中，木浆纤维与聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布中的纤维相互缠结。
2.根据权利要求1所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：步骤①中，四氧化三铁粉体的质量为聚乳酸母粒质量的1-7%。
3.根据权利要求1或2所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：步骤①中，助剂包括偶联剂和稀释剂。
4.根据权利要求3所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯，稀释剂为液体石蜡。
5.根据权利要求4所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：所述钛酸酯的质量为四氧化三铁粉体质量的3%，液体石蜡的质量为钛酸酯质量的3倍。
6.根据权利要求1或2所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：步骤②中，螺杆熔融挤压的温度为200-240 ℃。
7.根据权利要求1或2所述的可降解磁性聚乳酸清洁擦拭布的制备方法，其特征在于：步骤③中，按质量份数计，木浆纤维为50份，聚乳酸基四氧化三铁纺粘非织造布为50份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A biodegradable magnetic polylactic acid cleaning cloth and its preparation method Granted publication date: 20230609 Pledgee: Guotou Taikang Trust Co.,Ltd. Pledgor: HANGZHOU ESLITE INDUSTRIAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980004898 |