CN108505215B - 一种可降解热风非织造布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可降解热风非织造布，属于热风非织造材料领域，旨在解决现有普通热风非织造布不可生物降解，造成坏境白色污染的问题。该种可降解热风非织造布的材料是由皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维混合后，经过机械梳理相互搭接形成纤维网，接着通过热风使得搭接处PLA纤维熔融粘合在一起形成的。制备得到的可降解热风非织造布具有绵柔、蓬松的触感，渗透传导能力强，且在土壤中易于水解，是一种绿色环保的热风非织造布。
Description
技术领域
本发明涉及热风非织造材料领域，更具体的说，它涉及一种可降解热风非织造布及其制备方法。
背景技术
PLA纤维是一种可生物降解的新型聚乳酸纤维，通常也称为玉米纤维。它主要是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成。由PLA纤维制得的服装面料不仅具有手感柔软、抗皱耐用、穿着舒适、不刺激皮肤、快速吸汗和速干等优点，而且还具有丝绸般的光泽和悬垂性。因此，PLA纤维已成为21世纪最具发展前景的绿色环保材料之一，受到了世人的关注。
聚乳酸在不添加任何药物的情况下具有天然的抑菌性。它综合了化纤面层和全棉面层的优点，具有亲肤、透气、干爽、抑菌、天然零添加等优良性能，克服了传统卫生巾采用化纤或全棉非织造布材料的缺点，减少感染妇科疾病或皮肤过敏的风险，可提高妇女经期的安全性。
PLA纤维既有着合成纤维的基本特性,又有着天然纤维的生物兼容性和可降解性，其纤维材料的可生物降解性优于其它材料的可生物降解纤维，具有较好的卷曲性、可染性、抗菌防霉性、耐紫外光等。因此，利用PLA纤维制造的可降解热风非织造布可以解决现有普通热风非织造布不可生物降解，造成坏境白色污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解热风非织造布的制备方法，该种可降解热风非织造布中PLA纤维经过预处理，制备得到的可降解热风非织造布具有绵柔、蓬松的触感，渗透传导能力强，且在土壤中易于水解，是一种绿色环保的热风非织造布。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可降解热风非织造布的制备方法，其特征是，所述可降解热风非织造布的材料是由皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维混合后，经过机械梳理相互搭接形成纤维网，接着通过热风使得搭接处PLA纤维熔融粘合在一起形成的。
优选的，所述皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为2.2dtex～6.6dtex。
优选的，所述皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的比例为100：0～50:50。
优选的，所述皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，所述皮芯结构的PLA纤维的皮芯比例为1:1～1:2，所述皮层PLA的熔点为130℃，所述芯层PLA的熔点为160℃；所述单组份PLA纤维的熔点为160℃。
优选的，所述热风粘合温度为128～140℃。
优选的，所述PLA纤维进行机械梳理前还经过预处理。
优选的，所述预处理步骤为：取PLA纤维15kg使用紫外装置辐射20～30min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液30～40kg中，通入氮气10～12min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射20～30min，再置于蒸馏水中煮沸2～3h后，干燥。
优选的，所述处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，所述处理液使用的溶剂为水。
优选的，所述聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3。
本发明的另一目的在于提供上述一种可降解热风非织造布。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的，一种可降解热风非织造布，所述可降解热风非织造布的厚度为0.8-2.0mm。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的可降解热风非织造布，具有绵柔、蓬松的触感，渗透传导能力强，且在土壤中易于水解，是一种绿色环保的热风非织造布。
2、本发明在加工方面，生产工序简化，节省能源，生产效率提高。
3、本发明中由于不需要使用树脂加工剂，因而更符合卫生要求，且手感不像纸而像布。
具体实施方式
本发明实施例中所涉及的所有物质均为市售。
一、制作实施例。
实施例1
机械梳理：将皮芯结构的PLA纤维15kg，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，PLA纤维的皮层与芯层均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维的细度为4.4dtex；
热风粘合：在134℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为2mm的可降解热风非织造布。
实施例2
机械梳理：将皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为4.4dtex；
热风粘合：在134℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为2mm的可降解热风非织造布。
实施例3
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射25min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液35kg中，通入氮气11min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射25min，再置于蒸馏水中煮沸2.5h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为4.4dtex；
热风粘合：在134℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为2mm的可降解热风非织造布。
实施例4
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射20min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液30kg中，通入氮气12min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射30min，再置于蒸馏水中煮沸2h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为2.2dtex；
热风粘合：在128℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为0.8mm的可降解热风非织造布。
实施例5
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射20min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液30kg中，通入氮气12min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射20min，再置于蒸馏水中煮沸3h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:2，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为2.2dtex；
热风粘合：在128℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为1.4mm的可降解热风非织造布。
实施例6
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射20min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液40kg中，通入氮气10min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射30min，再置于蒸馏水中煮沸2.5h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:2，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为6.6dtex；
热风粘合：在140℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为1.4mm的可降解热风非织造布。
实施例7
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射30min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液40kg中，通入氮气10min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射20min，再置于蒸馏水中煮沸2h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为6.6dtex；
热风粘合：在140℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为0.8mm的可降解热风非织造布。
二、制作对比例
对比例1：市售普通热风非织造布。
对比例2：
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射25min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液35kg中，通入氮气11min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射25min，再置于蒸馏水中煮沸2.5h后，干燥；其中，处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)配制而成，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为4.4dtex；
热风粘合：在130℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为2mm的可降解热风非织造布。
对比例3
预处理：取皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg，使用紫外装置辐射25min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液35kg中，通入氮气11min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射25min，再置于蒸馏水中煮沸2.5h后，干燥；其中，处理液由D-甘露糖醇配制而成，溶剂为水；
机械梳理：将经过预处理后的皮芯结构的PLA纤维7.5kg和单组份PLA纤维7.5kg均匀混合，经过机械梳理相互搭接形成纤维网；其中，单组份PLA纤维的熔点为160℃，皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，皮层PLA的熔点为130℃，芯层PLA的熔点为160℃，皮芯比例为1:1，皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为4.4dtex；
热风粘合：在130℃的热风下使得搭接处的PLA纤维熔融粘合，制备得到厚度为2mm的可降解热风非织造布。
三、对以上实施例以及对比例中的可降解热风非织造布进行性能测试。
1、各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的性能测试结果如表1所示。
表1各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的性能测试结果
从上表中可以看出，本发明制备得到的可降解热风非织造布蓬松性好，渗透时间快，持液率低，干爽性好，同时具有较强的扩散能力。
其中，对比例1中使用市售普通热风非织造布，其渗透及扩散性能低于实施例1-7制备得到的可降解热风非织造布。
对比例2与对比例3中分别不加入D-甘露糖醇与聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)，PLA没有经过预处理改性，其使用性能与渗透性能低于实施例3中制备得到的可降解热风非织造布。
2、各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的降解性能测试结果如表2所示。
表2各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的降解性能测试结果
从上表中可以看出，本发明制备得到的可降解热风非织造布加工完成后，降解率较低，但是放置于土壤中易于降解，是一种绿色环保的热风非织造布。
其中，对比例1中使用市售普通热风非织造布，在土壤中几乎不降解。对比例2与对比例3中分别不加入D-甘露糖醇与聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)，PLA纤维没有经过预处理改性，加工后的降解率高于实施例2，PLA纤维在土壤中的降解率高于实施例1。
3、各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的亲肤性能测试结果如表3所示。其中，随机选取180试用者，分成9组，每组试用者分别使用实施例1至实施例6制备得到的可降解热风非织造布、以及对比例1至对比例3中的可降解热风非织造布，每组20例。各组试用者的基本情况、年龄均无显著性差异。
测试者根据使用情况进行评分，评分标准采用10分制，1分最差，10分最佳，最终结果取平均值。
表3各实施例以及对比例中的可降解热风非织造布的使用性能测试结果
从上表中可以看出，本发明制备得到的可降解热风非织造布具有绵柔、蓬松的触感，使用感优越。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种可降解热风非织造布的制备方法，其特征是，所述可降解热风非织造布的材料是由皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维混合后，经过机械梳理相互搭接形成纤维网，接着通过热风使得搭接处PLA纤维熔融粘合在一起形成的；
所述皮芯结构的PLA纤维的皮层与芯层的材料均为PLA，所述皮芯结构的PLA纤维的皮芯比例为1：1～1：2，所述皮层PLA的熔点为130℃，所述芯层PLA的熔点为160℃；所述单组份PLA纤维的熔点为160℃；
所述热风粘合温度为128～140℃；
所述PLA纤维进行机械梳理前还经过预处理；
所述预处理步骤为：取PLA纤维15kg使用紫外装置辐射20～30min，之后将PLA纤维放入浓度为4％的处理液30～40kg中，通入氮气10～12min，充分溶胀后将多余处理液倒出，之后使用紫外装置辐射20～30min，再置于蒸馏水中煮沸2～3h后，干燥；
所述处理液由聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇配制而成，所述处理液使用的溶剂为水；
所述聚(α-D-半乳糖基-D-葡萄糖酸苷)与D-甘露糖醇的质量比为1:3。
2.根据权利要求1所述的一种可降解热风非织造布的制备方法，其特征是，所述皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的细度均为2.2dtex～6.6dtex。
3.根据权利要求1所述的一种可降解热风非织造布的制备方法，其特征是，所述皮芯结构的PLA纤维和单组份PLA纤维的比例为100：0～50：50。
4.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的可降解热风非织造布，其特征是，所述可降解热风非织造布的厚度为0.8-2.0mm。
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