CN108754856B - 一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，涉及水刺无纺布加工技术领域，包括以下工艺步骤：(1)制浆，(2)过滤除杂，(3)紫外改性，(4)纤维网成型，(5)水刺加工，(6)烘干，(7)微波固着，(8)包装。本发明所述水刺无纺布加工工艺以木棉纤维作为原料，原料来源广泛且价廉，工艺重复性好，控制条件参数明确，并且所制水刺无纺布在具有良好力学性能的同时兼具优良的防紫外线性能。

Description

一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺
技术领域：
本发明涉及水刺无纺布加工技术领域，具体涉及一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺。
背景技术：
水刺无纺布，是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力所得到的织物。水刺无纺布的纤维原料来源广泛，可以是涤纶、锦纶、丙纶、粘胶纤维、甲壳素纤维、超细纤维、天丝、蚕丝、竹纤维、木浆纤维、海藻纤维等。
水刺无纺布具有强度高、低起毛性、高吸湿性、透气性好、手感柔然、悬垂性好等特点，然而由于其本身存在大量的空隙，使得光线易于透过，尤其是紫外防护性能较差。目前，一般通过在无纺布中加入或者在其表面涂覆防紫外线剂的方式来提高其防紫外性能。而常用的防紫外线剂包括二氧化硅、氧化锌、氧化铝等，这些无机防紫外线剂的添加虽然能提高无纺布的防紫外性能，但需要较高的添加量才可达到理想的防紫外线效果，但这样会严重影响无纺布的力学性能。并且，这些无机防紫外线剂的防紫外线寿命较短，尤其经多次水洗后防紫外线性能会显著下降，从而无法满足最初对无纺布的防紫外线使用要求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，原料来源广泛且价廉，工艺重复性好，并且所制水刺无纺布在具有良好力学性能的同时兼具优良的防紫外线性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种选择性阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，包括以下工艺步骤：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为0.5-1.5％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，并升温至65-75℃高速混合5-10min，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.1-0.5‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为2-3MPa、4-5MPa、5-6MPa、7-8MPa和6-7MPa；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波处理器微波辐射30-60s，间隔5-10min后再次微波辐射30-60s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
所述步骤(3)中紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.05-0.5％。
所述步骤(5)中水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm。
所述步骤(7)中微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
所述紫外改性剂由质量比5:0.5-2的防紫外线剂和附着力促进剂组成。
所述防紫外线剂选自纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种。
所述防紫外线剂由海泡石粉、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和二甲基丙烯酸锌制成，其具体制备方法为：先将海泡石粉分散于无水乙醇中，再加入甲基烯丙基聚氧乙烯醚，并加热至回流状态保温搅拌，然后加入二甲基丙烯酸锌和引发剂，继续于回流状态下保温搅拌，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入烘箱中，于60-70℃下烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得防紫外线剂。
所述引发剂选自质量浓度10％的过硫酸钾或过硫酸铵水溶液。
所述海泡石粉、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、二甲基丙烯酸锌与引发剂的质量比为5:0.1-0.5:0.5-5:0.01-0.2。
所述附着力促进剂选用癸基葡萄糖苷-多聚谷氨酸酯化物，其具体制备方法为：先将癸基葡萄糖苷和食品级多聚谷氨酸溶于水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至70-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于60-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
所述癸基葡萄糖苷与食品级多聚谷氨酸的质量比为1:1-5。
本发明的有益效果是：
(1)本发明以木棉纤维作为原料，经所述紫外改性剂的物理改性以赋予水刺无纺布优良的防紫外线性能；并且所述紫外改性剂的添加量很少，不会影响所制水刺无纺布的力学性能；
(2)本发明所述紫外改性剂以癸基葡萄糖苷-多聚谷氨酸酯化物作为附着力促进剂，显著增强了防紫外线成分在木棉纤维上的附着率和附着强度，避免经水洗后的水刺无纺布防紫外线性能骤然下降；
(3)本发明所述紫外改性剂有两种选择，一种是常规无机防紫外线剂，另一种是自制防紫外线剂；自制防紫外线剂以不具备防紫外性能的海泡石粉作为原料，经甲基烯丙基聚氧乙烯醚和二甲基丙烯酸锌的改性处理后赋予其防紫外线性能，从而提高所制紫外改性剂的防紫外改性效果；此处改性方式属于物理改性，在甲基烯丙基聚氧乙烯醚作用下，二甲基丙烯酸锌快速渗透到海泡石孔道中并经自身聚合形成共聚物和无机物相互交错的三维空间结构；
(4)本发明通过所述微波固着处理以有效提高防紫外线成分在纤维上的附着稳定性，避免经水洗后的水刺无纺布防紫外线性能骤然下降；
(5)本发明所述水刺无纺布加工工艺以木棉纤维作为原料，原料来源广泛且价廉，工艺重复性好，控制条件参数明确，并且所制水刺无纺布在具有良好力学性能的同时兼具优良的防紫外线性能。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
以下实施例和对照例中的纳米氧化锌选用青岛纳卡森锌业科技有限公司生产的粒径20nm的纳米氧化锌，纳米二氧化硅选用江苏天行新材料有限公司生产的粒径20nm纳米二氧化硅，海泡石粉选用东风海泡石有限责任公司生产的海泡石粉，甲基烯丙基聚氧乙烯醚选用广州博峰化工科技有限公司生产的TPEG-2400，二甲基丙烯酸锌选用南京手牵手化工科技有限责任公司生产的二甲基丙烯酸锌，癸基葡萄糖苷选用广州市应泓化工有限公司的APG0810，食品级多聚谷氨酸选用河北仟盛生物科技有限公司生产的食品级多聚谷氨酸。
实施例1
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的纳米氧化锌和附着力促进剂组成。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
实施例2
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的纳米二氧化硅和附着力促进剂组成。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
实施例3
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的防紫外线剂和附着力促进剂组成。
防紫外线剂的制备：先将5g海泡石粉分散于30g无水乙醇中，再加入0.5g甲基烯丙基聚氧乙烯醚，并加热至回流状态保温搅拌，然后加入5g二甲基丙烯酸锌和0.2g质量浓度10％的过硫酸钾水溶液，继续于回流状态下保温搅拌，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入烘箱中，于65-70℃下烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得防紫外线剂。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
对照例1
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的防紫外线剂和附着力促进剂组成。
防紫外线剂的制备：先将5g海泡石粉分散于30g无水乙醇中，并加热至回流状态保温搅拌，然后加入5g二甲基丙烯酸锌和0.2g质量浓度10％的过硫酸钾水溶液，继续于回流状态下保温搅拌，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入烘箱中，于65-70℃下烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得防紫外线剂。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
对照例2
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的海泡石粉和附着力促进剂组成。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
对照例3
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂的制备：先将5g海泡石粉分散于30g无水乙醇中，再加入0.5g甲基烯丙基聚氧乙烯醚，并加热至回流状态保温搅拌，然后加入5g二甲基丙烯酸锌和0.2g质量浓度10％的过硫酸钾水溶液，继续于回流状态下保温搅拌，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入烘箱中，于65-70℃下烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得紫外改性剂。
对照例4
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.5％，并升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，即得改性木棉纤维浆料；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)包装：将经烘干的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
紫外改性剂由质量比5:1的纳米二氧化硅和附着力促进剂组成。
防紫外线剂的制备：先将5g海泡石粉分散于30g无水乙醇中，再加入0.5g甲基烯丙基聚氧乙烯醚，并加热至回流状态保温搅拌，然后加入5g二甲基丙烯酸锌和0.2g质量浓度10％的过硫酸钾水溶液，继续于回流状态下保温搅拌，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入烘箱中，于65-70℃下烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得防紫外线剂。
附着力促进剂的制备：先将1g癸基葡萄糖苷和3g食品级多聚谷氨酸溶于20g水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至75-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于65-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂。
空白例
水刺无纺布的加工：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为1％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)纤维网成型：将木棉纤维浆料升温至70-75℃高速混合5min，转速1300rpm，，然后经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.25‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(4)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为3MPa、4MPa、6MPa、8MPa和7MPa，水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm；
(5)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(6)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波辐射45s，间隔10min后再次微波辐射35s；
(7)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
实施例4
以实施例3为基础，设置在制备防紫外线剂时不添加甲基烯丙基聚氧乙烯醚的对照例1、直接以海泡石粉作为防紫外线剂的对照例2、制备紫外改性剂时不添加附着力促进剂的对照例3、不进行微波固着处理的对照例4、不进行紫外改性处理的空白例。
分别利用实施例1-3、对照例1-4、空白例加工制得重量55-60g/m2的水刺无纺布，原料采用同批等量木棉纤维，并对所制水刺无纺布的使用性能进行测试，结果如表1所示。
断裂强力测试方法：参照GB/T 24218.3-2010测试标准；
防紫外线测试方法：参照GB/T 18830-2009测试标准。
表1本发明实施例所制水刺无纺布的使用性能
由表1可知，本发明自制防紫外线剂的防紫外线效果优于常规防紫外剂纳米二氧化硅和纳米氧化锌，且其添加后不会降低所制水刺无纺布的断裂强力；同时，本发明自制防紫外线剂的防紫外线稳定性优于常规防紫外剂纳米二氧化硅和纳米氧化锌，经长时间水洗后仍具有优良的防紫外线效果；而附着力促进剂的添加会进一步提高自制防紫外线剂的防紫外线稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
(1)制浆：先利用水力破浆机将木棉纤维粉碎，再利用精浆机和磨浆机磨浆，即得木棉纤维浆料；
(2)过滤除杂：将所制木棉纤维浆料加水稀释至质量浓度为0.5-1.5％，并经螺杆泵送入一次冲浆槽中，再经一次冲浆泵送至除杂工序，利用除砂器和压力筛除去杂质，然后经螺杆泵送入高速混合机中；
(3)紫外改性：向过滤除杂后的木棉纤维浆料中加入紫外改性剂，并升温至65-75℃高速混合5-10min，即得改性木棉纤维浆料；
所述紫外改性剂由质量比5:0.5-2的防紫外线剂和附着力促进剂组成；
所述防紫外线剂选自纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种；
所述附着力促进剂选用癸基葡萄糖苷-多聚谷氨酸酯化物，其具体制备方法为：先将癸基葡萄糖苷和食品级多聚谷氨酸溶于水中，并滴加5％稀硫酸溶液调节体系pH值至5，再升温至70-80℃保温搅拌反应，待酯化反应结束后滴加5％碳酸氢钠溶液调节体系pH值至7，然后于搅拌下滴加无水乙醇，待无沉淀持续生成时停止滴加无水乙醇，静置后过滤，所得沉淀于60-70℃烘箱中烘干，最后经超微粉碎机制成微粉，即得附着力促进剂；
(4)纤维网成型：将所制改性木棉纤维浆料经螺杆泵送入二次冲浆槽中，再次加水稀释至质量浓度为0.1-0.5‰，并由二次冲浆泵经中心布浆器分配后送入斜网流浆箱，形成均匀的纤维网；
(5)水刺加工：所制纤维网经真空吸水后在水刺机上进行水刺处理以形成网孔，五个水刺头的水刺压力依次设为2-3MPa、4-5MPa、5-6MPa、7-8MPa和6-7MPa；
(6)烘干：将经水刺加工后的纤维网送入烘干机中进行烘干处理，烘干温度设为90-100℃；
(7)微波固着：将烘干后的纤维网利用微波处理器微波辐射30-60s，间隔5-10min后再次微波辐射30-60s；
(8)包装：将经微波固着处理后的纤维网依次通过检验、分切、卷曲、包装工序，即得水刺无纺布。
2.根据权利要求1所述的阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，其特征在于：所述步骤(3)中紫外改性剂的用量为木棉纤维干重的0.05-0.5％。
3.根据权利要求1所述的阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，其特征在于：所述步骤(5)中水刺头的水针孔直径0.1-0.3mm，孔距0.6-0.7mm。
4.根据权利要求1所述的阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，其特征在于：所述步骤(7)中微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
5.根据权利要求1所述的阻隔紫外线的植物纤维水刺无纺布加工工艺，其特征在于：所述癸基葡萄糖苷与食品级多聚谷氨酸的质量比为1:1-5。
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