CN109527666B - 一种天然玉米棉杯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及文胸内衣技术领域,具体涉及一种天然玉米棉杯,该天然玉米棉杯包括对称设置的两个罩杯,所述罩杯包括由外至内依次连接的第一棉布层、第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层、第四玉米棉层和第二棉布层;所述第一玉米棉层、第二玉米棉层、第三玉米棉层和第四玉米棉层均由玉米纤维纺织制成。本发明的玉米棉杯透气舒适,具有较佳的支撑性、柔软性和抗菌性,且采用天然玉米经处理后制得,材料降解率高,埋在土壤里进行降解,降解所产生的二氧化碳和水直接进入至土壤有机质或被植物吸收,既有利于植物的施肥供养分,促进光合作用,也不会排放至空气中造成温室效应,环保无害。

Description

一种天然玉米棉杯
技术领域
本发明涉及文胸内衣技术领域,具体涉及一种天然玉米棉杯。
背景技术
目前市场上的衣服和内衣大多为棉布或化纤(如聚氨酯、聚醚等),降解率低,且若对棉布或化纤进行处理,目前依然采用焚烧火化的处理方式,造成大量温室气体排入空气中,造成环境污染;同时,内衣文胸属于日常穿戴的贴身衣服,穿戴时长较长,人体长期穿戴聚氨酯、聚醚等化纤材料的内衣文胸,对健康有所损害,长期容易诱发乳腺炎、乳腺癌等乳腺疾病,不利于人体健康。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种天然玉米棉杯,该玉米棉杯透气舒适,具有较佳的支撑性、柔软性和抗菌性,且采用天然玉米经处理后制得,材料降解率高,埋在土壤里进行降解,降解所产生的二氧化碳和水直接进入至土壤有机质或被植物吸收,既有利于植物的施肥供养分,促进光合作用,再次作为植物生长的物料之一,可再生性好,且不会排放至空气中造成温室效应,环保无害。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种天然玉米棉杯,包括对称设置的两个罩杯,其特征在于:所述罩杯包括由外至内依次连接的第一棉布层、第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层、第四玉米棉层和第二棉布层;所述第一玉米棉层、第二玉米棉层、第三玉米棉层和第四玉米棉层均由玉米纤维纺织制成。
本发明的玉米棉杯透气舒适,具有较佳的支撑性、柔软性和抗菌性,且采用天然玉米经处理后制得玉米纤维纺织制成,具有较佳的透气性、透氧性、透二氧二碳性、隔离气味、抑菌性和抗霉性等特性,使得利用本发明的玉米纤维制得的棉杯透气性佳,不产生闷热感,抑菌抗霉性佳,不容易滋生细菌病毒;另外,其玉米纤维pH值与人体皮肤pH值接近,对皮肤无损害,对人体无毒无副作用,安全环保,且材料的生物降解率高,最终生成二氧化碳和水;若是掩埋在土壤中进行降解,在微生物的分解作用下,则生成二氧化碳和水,可直接进入土壤有机或被植物吸收,不排入空气中,不造成温室效应,既有利于植物的施肥供养分,促进光合作用,并作为植被的光合作用原料,并能再生成起始原料淀粉,实现玉米纤维原料的可再生性;而若是焚烧聚乳酸材质的产品,不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体,对环境环保友好,环保无害。
优选的,所述第一玉米棉层的厚度为3.5-4.5mm,所述第二玉米棉层的厚度为7-9mm,所述第三玉米棉层的厚度为9-11mm,所述第四玉米棉层的厚度为5-7mm,所述第一棉布层和第二棉布层的厚度均为0.8-1.2mm,所述胶网层的厚度为1.2-1.8mm,所述胶网层的网孔密度为20-35个/cm2
本发明通过严格控制上述各层的厚度,其中第二玉米棉层和第三玉米棉层的厚度比两外侧的第一玉米棉层、第四玉米棉层要厚,并提高了棉杯穿着时的胸部仿真性,并使制得的棉杯具有较佳的柔软性和透气性,提高了棉杯的穿着舒适度。而通过严格控制胶网层的厚度和网孔密度,能对棉杯进行支撑和定型,若胶网层的厚度较薄,或网孔密度较小,则降低了胶网层对棉杯的支撑性和稳固性;而若胶网层的厚度较厚,或网孔密度较大,则降低胶网层的柔软性和透气性,降低了棉杯的穿着舒适性。
优选的,所述第一玉米棉层的厚度为3.5mm、3.8mm、4.0mm、4.3mm或4.5mm;所述第二玉米棉层的厚度为7mm、7.5mm、8mm、8.5mm或9m;所述第三玉米棉层的厚度为9mm、9.5mm、10mm、10.5mm或11mm;所述第四玉米棉层的厚度为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm或7mm;所述第一棉布层和第二棉布层的厚度均为0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm或1.2mm;所述胶网层的厚度为1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm或1.8mm;所述胶网层的网孔密度为20个/cm2、24个/cm2、28个/cm2、32个/cm2或35个/cm2
优选的,所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 30-40份
无机填料 10-12份
抗静电剂 0.2-0.8份
抗氧化剂 0.6-1.0份
偶联剂 0.5-1.5份
阻聚剂 0.3-0.8份。
本发明通过采用聚乳酸制备玉米纤维,对人体无毒无副作用,能使制得的玉米纤维对人体无害,pH值与人体皮肤pH值接近,对皮肤无损害,安全环保,手感柔软,并具有较佳的强度、弹性、亲水性和水扩散性,能散汗除菌,且生物降解性好,最终生成二氧化碳和水;而利用聚乳酸制得的玉米纤维具有较佳的透气性、透氧性、透二氧二碳性、隔离气味、抑菌性和抗霉性等特性,使得利用本发明的玉米纤维制得的棉杯透气性佳,不产生闷热感,抑菌抗霉性佳,不容易滋生细菌病毒,且耐黄变。
本发明采用的无机填料能有效提高各物料的分散性,利用其粉体特性提高各物料之间的附着粘合性,进而提高物料的相互作用效能,并能提高聚乳酸的机械强度,提高制得的玉米纤维的耐磨性、扯断强度、耐撕裂强度等,并降低其收缩率,提高玉米纤维的使用稳定性;而通过采用抗静电剂,能提高聚乳酸母粒的抗静电作用,使制得的玉米纤维具有优异抗静电性能,能避免纤维产生的静电作用,同时也能避免静电对后续纺丝制备纤维过程中造成纺丝干扰及影响;通过采用抗氧化剂,能有效提高制得的玉米纤维的稳定性,提高其抗水解能力、抗老化性、抗黄变等性能,高温潮湿环境下、吸汗后、多次水洗后均不变形或纤维结构断裂受损,稳定性高;而通过采用偶联剂,能促进各原料的相互作用,促进抗静电剂和抗氧化剂对聚乳酸进行改性,提高玉米纤维的抗静电性和抗氧化性;而通过采阻聚剂,能阻止无机填料粉体与其他原料混合过程中出现团聚、沉淀的现象,提高了聚乳酸母粒体系的原料分散均匀性。
优选的,所述无机填料包括1-2份高岭土、1-3份堇青石粉、3-4份云母粉、0.5-1.5份二氧化硅、1.0-1.5份碳酸钙和0.8-1.2份三氧化二铝。
本发明通过采用上述种类的无机填料,能利用其粉体特性有效促进各物料之间的附着性,提高物料间的分散性和混合均匀度,促进物料的相互作用,并能有效提高聚乳酸的机械强度,提高制得的玉米纤维的耐磨性、扯断强度、耐撕裂强度等性能,并能降低其收缩率,提高玉米纤维的稳定性;其中,采用的云母粉表面具有活性基团,容易与分子链相结合、缠连,能提高无机填料与聚乳酸的聚合性,与聚乳酸聚合形成致密的层网状结构,提高聚乳酸的稳定性、综合机械性能;采用的堇青石粉中,构成其结构的六元环沿C轴方向排列形成沿C轴的通道,通道内具有较大的空间,利用该空间能与大量的过渡金属(三氧化二铝)相混合,提高了无机填料与聚乳酸的相容性和分散性,促进聚乳酸与其他物料混合分散均匀,而采用的三氧化二铝和二氧化硅,能促进本发明的硅氧烷类偶联剂中的烷氧基与填料表面的羟基相作用形成一层偶联的单分子膜,使得长链烷烃基与聚乳酸分子链发生缠绕,进而有效提高聚乳酸的强度、抗撕裂强度等性能,提高玉米纤维的机械强度,并能有效降低聚乳酸的熔体粘度,改善其在后续熔体纺丝过程中的加工性能,制得细长、均一的玉米纤维。
优选的,所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1-2:1:2.5-3.5组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:2-4组成的混合物。
本发明通过采用上述种类的抗静电剂,对皮肤无作用,温和安全,能使制得的玉米纤维不会对皮肤造成刺激,且抗静电效果佳,热稳定性好,能避免聚乳酸母粒在后续工艺中不会因熔融挤出的高温而引起聚合物的老化,其中,通过采用烷基二羧甲基铵乙内酯作为两性抗静电剂,与阴离子抗静电剂(聚氧乙烯烷基醚)、以及非离子型抗静电剂(硬脂酸单甘油酯)相配合使用,具有较高的附着力,能与聚乳酸相作用,提高玉米纤维的抗静电作用,能避免纤维产生的静电作用,同时也能避免静电对后续纺丝制备纤维过程中造成纺丝干扰及影响。
而本发明通过采用上述种类的抗氧化剂,能提高玉米纤维的抗氧化性和稳定性,提高玉米纤维的抗水解能力,在高温潮湿环境下、吸汗后、多次水洗后均不变形或纤维结构断裂受损,稳定性高;其中,采用的2,6-二叔丁基对甲酚与2,6-二叔丁基对甲酚并用,能提高聚乳酸的耐高温能力,避免其在后续的熔体喷丝过程中受高温而损伤分子结构,并避免聚乳酸母粒在后续高温加工过程中受热老化,使得聚乳酸母粒在熔体纺丝过程中具有较佳的流动性,纺得细长、均一、耐候性、耐老化性佳的玉米纤维。
优选的,所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为2-4:1.6-2.4:1混合组成;所述阻聚剂包括3-4份对羟基苯甲醚和0.5-1.5份对苯二酚。
本发明通过加入偶联剂,能促进各原料的相互作用,促进抗静电剂和抗氧化剂对聚乳酸进行改性,提高玉米纤维的抗静电性和抗氧化性,而采用上述种类的偶联剂,利用上述偶联剂的无机相与聚乳酸母粒进行表面基团的反应,形成分子膜包裹在无机填料的粉料颗粒周围,防止无机填料的粉料颗粒的相互凝聚,同时利用上述偶联剂的有机相与聚乳酸混合体进行反应,降低无机填料的粉料颗粒与聚合物之间的界面张力,提高聚乳酸母粒的分散性和相容性。
而通过采用上述种类的阻聚剂,具有较佳的分散性、相容性和稳定性,能有效阻止原料混合过程中无机填料的粉体颗粒出现团聚、沉淀的现象,避免聚乳酸母粒中的原料分布不均匀,进而促进聚乳酸母粒在后续熔体喷丝过程中原料的分散均匀,若存在团聚等现象,影响聚乳酸母粒在熔融状态下的流动性,导致喷丝时挤出不均匀,进而影响喷丝的不均匀,以及玉米纤维的均匀性和稳定性。
优选的,所述聚乳酸有玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:2.5-3.5:1.0-1.5,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:6-8,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:20-25:1.0-1.5,进行固定化发酵,在25-35℃下发酵3-5天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为15-25%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为0.2-0.4:70-75,在50-60℃下搅拌25-30min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至65-75℃,然后加入质量分数为65-75%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为2-3:45-55,搅拌反应30-40min,然后在80-95℃进行蒸发除去乙醇,再升温至110-120℃蒸发除去水分,最后在160-165℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在160-170℃条件下搅拌50-70min,然后降温至40-60℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌30-50min,最后升温至110-120℃保温10-15min,冷却后制得聚乳酸。
本发明通过上述步骤制备聚乳酸,先采用微生物发酵的方式制备乳酸,而其中的L-乳酸和D-乳酸能完全被人体吸收,对人体无毒无副作用,能使制得的聚乳酸原料对人体无害,进一步制得的聚乳酸母粒和玉米纤维对人体无害,安全环保,生物降解性好;而采用米根霉孢子活性高,能利用其分泌的淀粉糖化酶,将粉碎后的玉米中含有的淀粉转化为葡萄糖,发酵效率高,能使发酵得到的乳酸纯度较高,提高发酵得率和聚乳酸的得率;而生成的乳酸中,含有L-乳酸和D-乳酸,这两种乳酸的共混存在,能制得具有高结晶性的立构聚乳酸,具有更好的溶解温度和机械强度,能使制得的玉米纤维具有较高的拉伸强度、弹性、断裂伸长率等机械强度,使制得的玉米棉杯耐用性佳、耐水性佳,多次穿着和水洗不变形。
而加入的硫酸能将发酵物中含有的乳酸盐进行转化,直接转化得到乳酸,利用低浓度的硫酸作为催化剂,通过酯化反应和水解反应(其中,中高温环境下产生的水汽能使其发生水解反应),生成乳酸;而加入硫酸后的过滤能将乳酸生成过程中结晶出的副产物二水合硫酸钙除去,提高聚乳酸的纯度,(而除去的二水合硫酸钙则能作用与地面灌注石膏,用于干墙体、水泥和农业领域的原料,提高聚乳酸制备过程中产生的副产物的资源利用率,对环境环保友好)。
而步骤(5)中通过采用乙醇,能将混合液中的乳酸聚合生成乳酸乙酯,聚合反应完毕后,再升温至80-95℃将多余的乙醇除去,再继续升温至110-120℃将乳酸乙醇生成过程中产生的水分除去,提高纯度,并将制得的乳酸乙酯进行蒸发提纯,制得高纯度的乳酸乙酯,继而提高后续聚乳酸的纯度;而步骤(6)中通过采用二月桂酸二丁基锡,并严格控制温度层参数,有效催化乳酸乙酯的缩聚,生成聚乳酸,然后降温,加入β-葡糖苷酸酶,进一步催化乳酸聚合生成聚乳酸,且β-葡糖苷酸酶属于水解酶,在有机催化剂和水解酶的双重作用下,有效促进聚合反应的进程,提高聚乳酸的得率和纯度,最后通过高温灭活,将反应剩余的β-葡糖苷酸酶灭活,提高制得的聚乳酸稳定性和纯度。优选的,所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为50-60:5-10:1-3。
优选的,所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为155-165℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
聚乳酸的熔点低于其热分解温度,因而本发明通过采用熔融纺丝的方式制备玉米纤维,能使纺得的玉米纤维均匀细长,强度高,弹性好,柔软性佳;其中,通过先将聚乳酸、无机填料、偶联剂、阻聚剂进行搅拌,利用无机填料的粉状颗粒分散性提高原料之间的分散度、交联性和相容性,并利用阻聚剂防止无机填料的粉料颗粒的相互凝聚,然后再加入抗静电剂、抗氧化剂,有效提高玉米纤维的抗静电性,避免静电影响后续的纺丝过程,并能通过表面活性剂避免聚乳酸母粒在后续熔融过程中的高温而引起聚合物的老化,提高玉米纤维的强度、弹性和柔软性。
而聚乳酸的熔体粘度高,并对温度敏感,因而通过严格控制熔体喷丝的温度为155-165℃,能使聚乳酸等原料的混料具有较佳的流动性,易于进行纺丝,并能使制得的玉米纤维细长均匀且强度高,若熔体喷丝的温度过高,则容易使得聚乳酸原料在高温下分解,影响玉米纤维的质量;若熔体喷丝的温度过低,则由于聚乳酸的粘度较大,会使得混料的流动性较低,不易进行熔体喷丝,喷出的纤维丝线细长均匀,强度高,弹性好,柔软性佳。而熔体喷丝后的玉米纤维细度为6.8-7.2D。
优选的,所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,进行热模压后冷却,然后进行冷模压,制得复合层,所述复合层的厚度为26-30mm;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
优选的,所述步骤A中,热模压的压力为5-6个大气压、温度为150-160℃、时间为115-125s;冷模压的压力为5-6个大气压、温度为14-18℃、时间为50-60s。
本发明通过上述步骤制备玉米棉杯,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,先将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层进行高温热模压,能将玉米棉层中的玉米纤维初步熔融,易于与其他各层相粘合连接,提高棉杯的层间稳定性,不易出现层间分离的现象;然后再进行低温模压,将升温后的各层原料进行冷却,同时压膜,提高复合层的成型性;其后再将第一面部层和第二棉布层复合于复合层的两面,提高对复合层的保护,并提高棉杯的柔软性和透气性;而通过严格控制整个模压制备过程中的温度、时间、压力,不会破坏玉米纤维或聚乳酸的结构和性能,能使制得的棉杯具有较佳的透气性、支撑性、柔软性、抗菌性和耐黄变性。
本发明的有益效果在于:本发明的玉米棉杯透气舒适,具有较佳的透气性、支撑性、柔软性、抗菌性和耐黄变性,具有较佳的透气性、透氧性、透二氧二碳性、隔离气味、抑菌性和抗霉性等特性,使得利用本发明的玉米纤维制得的棉杯透气性佳,不产生闷热感,抑菌抗霉性佳,不容易滋生细菌病毒;另外,其玉米纤维pH值与人体皮肤pH值接近,对皮肤无损害,对人体无毒无副作用,安全环保,且材料的生物降解率高,最终生成二氧化碳和水,材料降解率高,埋在土壤里进行降解,降解所产生的二氧化碳和水直接进入至土壤有机质或被植物吸收,既有利于植物的施肥供养分,促进光合作用,也不会排放至空气中造成温室效应,环保无害。
附图说明
图1是本发明所述罩杯的截面结构示意图。
附图标记为:1—罩杯、11—第一棉布层、12—第一玉米棉层、13—第二玉米棉层、14—胶网层、15—第三玉米棉层、16—第四玉米棉层、17—第二棉布层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1,一种天然玉米棉杯,包括对称设置的两个罩杯1,其特征在于:所述罩杯1包括由外至内依次连接的第一棉布层11、第一玉米棉层12、第二玉米棉层13、胶网层14、第三玉米棉层15、第四玉米棉层16和第二棉布层17;所述第一玉米棉层12、第二玉米棉层13、第三玉米棉层15和第四玉米棉层16均由玉米纤维纺织制成。
所述第一玉米棉层12的厚度为3.5-4.5mm,所述第二玉米棉层13的厚度为7-9mm,所述第三玉米棉层15的厚度为9-11mm,所述第四玉米棉层16的厚度为5-7mm,所述第一棉布层11和第二棉布层17的厚度均为0.8-1.2mm,所述胶网层14的厚度为1.2-1.8mm,所述胶网层14的网孔密度为20-35个/cm2
实施例2
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 30份
无机填料 10份
抗静电剂 0.2份
抗氧化剂 0.6份
偶联剂 0.5份
阻聚剂 0.3份。
所述无机填料包括1份高岭土、1份堇青石粉、3份云母粉、0.5份二氧化硅、1.0份碳酸钙和0.8份三氧化二铝。
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1:1:2.5组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:2组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为2:1.6:1混合组成;所述阻聚剂包括3份对羟基苯甲醚和0.5份对苯二酚。
所述聚乳酸由玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:2.5:1.0,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:6,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:20:1.0,进行固定化发酵,在25℃下发酵5天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为15%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为1:70,在50℃下搅拌30min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至65℃,然后加入质量分数为65%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为2:45,搅拌反应40min,然后在80℃进行蒸发除去乙醇,再升温至110℃蒸发除去水分,最后在160℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在160℃条件下搅拌70min,然后降温至40℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌50min,最后升温至110℃保温15min,冷却后制得聚乳酸。
所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为50:5:1。
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为155℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为5个大气压、温度为150℃下进行热模压125s,冷却,然后在压力为5个大气压、温度为14℃下进行冷模压60s,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤B:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
实施例3
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 32份
无机填料 10.5份
抗静电剂 0.4份
抗氧化剂 0.7份
偶联剂 0.8份
阻聚剂 0.4份。
所述无机填料包括1.2份高岭土、1.5份堇青石粉、3.2份云母粉、0.8份二氧化硅、1.1份碳酸钙和0.9份三氧化二铝。
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1.2:1:2.8组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:2.5组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为2.5:1.8:1混合组成;所述阻聚剂包括3.2份对羟基苯甲醚和0.8份对苯二酚。
所述聚乳酸由玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:2.8:1.1,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:6.5,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:21:1.1,进行固定化发酵,在28℃下发酵4.5天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为18%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为1:71,在52℃下搅拌28min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至68℃,然后加入质量分数为68%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为2.2:48,搅拌反应38min,然后在84℃进行蒸发除去乙醇,再升温至112℃蒸发除去水分,最后在161℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在162℃条件下搅拌65min,然后降温至45℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌45min,最后升温至112℃保温13min,冷却后制得聚乳酸。
所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为52:6:1.5。
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为158℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为5.2个大气压、温度为152℃下进行热模压123s,冷却,然后在压力为5.2个大气压、温度为15℃下进行冷模压58s,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
实施例4
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 35份
无机填料 111份
抗静电剂 0.5份
抗氧化剂 0.8份
偶联剂 1份
阻聚剂 0.5份。
所述无机填料包括1.5份高岭土、2份堇青石粉、3.5份云母粉、1份二氧化硅、1.2份碳酸钙和1.0份三氧化二铝。
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1.5:1:3组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:3组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为3:2.0:1混合组成;所述阻聚剂包括3.5份对羟基苯甲醚和1.0份对苯二酚。
所述聚乳酸由玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:3:1.3,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:7,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:22:1.2,进行固定化发酵,在30℃下发酵4天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为20%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为1:72,在55℃下搅拌28min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至70℃,然后加入质量分数为70%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为2.5:50,搅拌反应35min,然后在88℃进行蒸发除去乙醇,再升温至115℃蒸发除去水分,最后在162℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在165℃条件下搅拌60min,然后降温至50℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌40min,最后升温至115℃保温12min,冷却后制得聚乳酸。
所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为55:8:2。
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为160℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为5.5个大气压、温度为155℃下进行热模压120s,冷却,然后在压力为5.5个大气压、温度为16℃下进行冷模压55s,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
实施例5
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 38份
抗静电剂 5份
抗氧化剂 9份
偶联剂 1.3份
阻聚剂 0.6份。
所述无机填料包括1.8份高岭土、2.5份堇青石粉、3.8份云母粉、1.3份二氧化硅、1.3份碳酸钙和1.1份三氧化二铝。
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1.8:1:3.2组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:3.5组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为3.5:2.2:1混合组成;所述阻聚剂包括3.8份对羟基苯甲醚和1.3份对苯二酚。
所述聚乳酸由玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:3.2:1.3,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:7.5,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:23:1.3,进行固定化发酵,在32℃下发酵3.5天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为23%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为1:73,在58℃下搅拌26min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至73℃,然后加入质量分数为73%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的混合比例为2.8:53,搅拌反应32min,然后在93℃进行蒸发除去乙醇,再升温至118℃蒸发除去水分,最后在163℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在168℃条件下搅拌55min,然后降温至55℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌35min,最后升温至118℃保温11min,冷却后制得聚乳酸。
所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为58:9:2.5。
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为163℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为5.8个大气压、温度为158℃下进行热模压118s,冷却,然后在压力为5.8个大气压、温度为147℃下进行冷模压52s,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于:
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 40份
抗静电剂 6份
抗氧化剂 10份
偶联剂 1.5份
阻聚剂 0.8份。
所述无机填料包括2份高岭土、3份堇青石粉、4份云母粉、1.5份二氧化硅、1.5份碳酸钙和1.2份三氧化二铝。
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为2:1:3.5组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:4组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为4:2.4:1混合组成;所述阻聚剂包括4份对羟基苯甲醚和1.5份对苯二酚。
所述聚乳酸由玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:3.5:1.5,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:8,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:25:1.5,进行固定化发酵,在35℃下发酵3天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为25%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为1:75,在60℃下搅拌25min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):往步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至75℃,然后加入质量分数为75%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为3:55,搅拌反应40min,然后在95℃进行蒸发除去乙醇,再升温至120℃蒸发除去水分,最后在165℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在170℃条件下搅拌50min,然后降温至60℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌30min,最后升温至120℃保温10min,冷却后制得聚乳酸。
所述步骤(6)中,乳酸乙酯、二月桂酸二丁基锡和β-葡糖苷酸酶的重量份混合比例为60:10:3。
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为165℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为6个大气压、温度为160℃下进行热模压115s,冷却,然后在压力为6个大气压、温度为18℃下进行冷模压50s,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
对比例1
本对比例与上述实施例4的区别在于:
所述玉米纤维是由市面上市售的聚乳酸母粒制得,如海正生物销售的REVODE101型号聚乳酸。
对比例2
本对比例与上述实施例4的区别在于:
所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为195℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
对比例3
本对比例与上述实施例1的区别在于:
一种天然玉米棉杯,包括对称设置的两个罩杯,其特征在于:所述罩杯包括由外至内依次连接的第一棉布层、第一玉米棉层、第二玉米棉层、第三玉米棉层、第四玉米棉层和第二棉布层;所述第一玉米棉层、第二玉米棉层、第三玉米棉层和第四玉米棉层均由玉米纤维纺织制成。
所述第一玉米棉层的厚度为3.5-4.5mm,所述第二玉米棉层的厚度为7-9mm,所述第三玉米棉层的厚度为9-11mm,所述第四玉米棉层的厚度为5-7mm,所述第一棉布层和第二棉布层的厚度均为0.8-1.2mm。
对比例4
本对比例与上述实施例4的区别在于:
所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,在压力为5.5个大气压、温度为155℃下进行热模压120s,冷却,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
将上述实施例2-6及对比例1-2制得的玉米纤维进行纤维强度、断裂伸长率、断裂强度、耐磨性、沸水收缩率等性能的测试,测试方法和结果如下所示:
(1)耐磨性测试
将纤维固定在固定支架上的夹具中,并架到侍试材料做的圆盘上。纤维另一端悬挂着8g重物,圆盘以75m/min的速度旋转,纤维纱线和圆盘接触的部分受到磨损,并不断磨去表面,直至纤维磨损到断裂,记录纤维从开始磨损到断裂的时间。
(2)沸水收缩率
将纤维放置于沸水中沸煮30min,测试纤维沸水处理前后的长度,计算得到沸水收缩率。
(3)测试结果
测试项目 断裂伸长率/% 断裂强度/(cN/dtex) 耐磨性(纤维从开始磨损到断裂的时间/min) 沸水收缩率/%
实施例2 38.2 4.2 282 5
实施例3 40.1 5.6 293 5
实施例4 45.2 5.8 302 7
实施例5 43.1 5.7 298 6
实施例6 42.8 5.5 289 5
对比例1 29.5 3.6 202 12
对比例2 32.2 3.8 216 10
由上述数据可知,实施例2-6制得的玉米纤维具有较佳的断裂伸长率、断裂强度、耐磨性等性能,且沸水收缩率低,经沸水处理后纤维收缩现象不明显,说明本发明制得的玉米纤维强度高,稳定性好,不易断裂、收缩。
与实施例4相比,对比例1的玉米纤维采用普通市售的聚乳酸原料,制得的玉米纤维强度显著较低,断裂伸长率、断裂强度和耐磨性也显著降低,且沸水收缩率较高,沸水处理后纤维易断裂受损,进一步说明通过采用本发明的聚乳酸母粒制得的玉米纤维,能有效提高玉米纤维的机械强度和稳定性,抗水解能力强,沸水处理后不易断裂或收缩。
与实施例5相比,对比例2的熔体喷丝工艺中的熔体喷丝温度为195℃,制得的玉米纤维的纤维强度、断裂伸长率、断裂强度和耐磨性显著较低,且沸水收缩率较高,说明对比例2熔融纺丝温度过高使得聚乳酸原料在高温下分解,降低了玉米纤维的机械强度和性能,制得的玉米纤维机械性能较低,沸水处理后纤维易断裂受损,进一步说明本发明通过严格熔体喷丝的温度,能使聚乳酸等原料的混料具有较佳的流动性,易于进行纺丝,并能使制得的玉米纤维细长均匀且强度高、性能佳。
并将上述实施例2-6及对比例3-4制得的玉米棉杯进行透气性、柔软度、支撑性、耐水洗性等性能的测试,测试方法和结果如下所示:
(1)透气性测试
测试方法:将棉杯的内侧向下,向棉杯的内侧持续喷蒸汽(棉杯内侧蒸汽的温度为115℃),观察棉杯外侧透出的水汽或水珠的快慢速度,并测量棉杯外侧的蒸汽温度。
(2)柔软度测试
测试方法:利用M508摆动式织物柔软度测试仪对实施例2-6和对比例1-2制得的棉杯进行柔软度测试,将棉杯夹于测试仪中可足有摆动的试样杆的试样夹上,因阻止试样杆摆动的摆锤荷重增加使试样弯曲,直至试样离开摆锤,测量试样离开摆锤时所用的力。
(3)支撑性测试
测试方法:利用LLY-01型电子硬挺度仪对实施例2-6和对比例1-2制得的棉杯进行支撑性测试,以棉杯的纵向连线处作为悬臂梁,测试其弯曲变形时候的抗弯模量。
(4)耐水洗性测试
测试方法:将棉杯在温度为35-40℃的温水中浸泡20-30min、同时添加pH值为7.5-8.5的洗衣液,浸泡完毕后进行机洗10-15min,然后自然风干,此为一机洗流程;将棉杯反复进行10-50次机洗流程后,检验棉杯多次水洗后的形变情况。
(5)测试结果
测试项目 透气性(棉杯外侧蒸汽温度/℃) 柔软度(试样离开摆锤时所用的力/N) 支撑性(抗弯弹性模量/MPa) 耐水洗性
实施例2 105 146 0.006 50次机洗不变形
实施例3 106 148 0.008 50次机洗不变形
实施例4 108 158 0.013 50次机洗不变形
实施例5 107 155 0.011 50次机洗不变形
实施例6 105 152 0.010 50次机洗不变形
对比例1 110 163 0.0015 12次机洗变形、破损
对比例2 99 130 0.004 16次机洗变形、破损
由上述数据可知,实施例2-6和对比例1制得的棉杯,能清晰看到水汽从棉杯的外侧快速逸出,且温差为10℃以内,说明实施例2-6和对比例1的棉杯透气性佳,在人体体温下,穿着不产生闷热感,透气舒适;而对比例2制得的棉杯,棉杯两侧的蒸汽温度相差16℃,说明对比例2制得的棉杯透气性相对较弱,进一步说明本发明的棉杯通过采用先热模压后冷模压的工艺,能使制得的棉杯稳定性高,内部透气微孔结构稳定,提高了棉杯的透气性和穿着舒适性。
在柔软度、支撑性方面,实施例2-6制得的棉杯手感柔软,且穿着时对胸部的支撑性较佳,具有较佳的承托、聚拢效果;而对比例1制得的棉杯手感较实施例2-6的柔软,柔软度相对稍高,但支撑性较低,容易变形,穿着时对胸部的承托和聚拢效果并不理想,说明本发明采用的胶网层,对棉杯的柔软性影响不大,柔软舒适,并能有效提高棉杯的支撑性,不易出现变形、塌杯的现象;而对比例2仅采用热压制得的玉米棉杯的柔软度和抗弯弹性模量相比实施例2-6明显下降,说明本发明的棉杯通过采用先热模压后冷模压的工艺,能提高棉杯的稳定性和支撑性,同时提高其柔软度,提高棉杯的穿着舒适性和支撑承托效果。
在耐水洗性方面,实施例2-6制得的棉杯在50次上述机洗环境下仍不出现变形情况,而对比例1-2的棉杯在水洗12次和水洗16次后则出现变形、破损的现象,说明对比例1-2的棉杯的耐水性较差,进一步说明本发明通过采用胶网层,一方面能提高棉杯的支撑性,另一方面能显著提高棉杯的耐水洗性,多次水洗后不易变形、不易破损,而本发明通过先热模压后冷模压的工艺,能有效提高棉杯的稳定性和成型性,先利用热模压将棉杯的各层稳定粘合连接,然后利用冷模压冷却,促进成型稳定性,使制得的棉杯多次水洗后不易变形或破损。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种天然玉米棉杯,包括对称设置的两个罩杯,其特征在于:所述罩杯包括由外至内依次连接的第一棉布层、第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层、第四玉米棉层和第二棉布层;所述第一玉米棉层、第二玉米棉层、第三玉米棉层和第四玉米棉层均由玉米纤维纺织制成;
所述玉米纤维是由聚乳酸母粒制得,所述聚乳酸母粒包括如下重量份的原料:
聚乳酸 30-40份
无机填料 10-12份
抗静电剂 0.2-0.8份
抗氧化剂 0.6-1.0份
偶联剂 0.5-1.5份
阻聚剂 0.3-0.8份;
所述无机填料包括1-2份高岭土、1-3份堇青石粉、3-4份云母粉、0.5-1.5份二氧化硅、1.0-1.5份碳酸钙和0.8-1.2份三氧化二铝;
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷以重量比为2-4:1.6-2.4:1混合组成;所述阻聚剂包括3-4份对羟基苯甲醚和0.5-1.5份对苯二酚;
所述抗静电剂是由聚氧乙烯烷基醚、烷基二羧甲基铵乙内酯和硬脂酸单甘油酯以重量比为1-2:1:2.5-3.5组成的混合物;所述抗氧化剂是由季戊四醇二亚磷酸双十八酯和2,6-二叔丁基对甲酚以重量份为1:2-4组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种天然玉米棉杯,其特征在于:所述第一玉米棉层的厚度为3.5-4.5mm,所述第二玉米棉层的厚度为7-9mm,所述第三玉米棉层的厚度为9-11mm,所述第四玉米棉层的厚度为5-7mm,所述第一棉布层和第二棉布层的厚度均为0.8-1.2mm,所述胶网层的厚度为1.2-1.8mm,所述胶网层的网孔密度为20-35个/cm2
3.根据权利要求1所述的一种天然玉米棉杯,其特征在于:所述聚乳酸有玉米经微生物发酵制得,具体步骤如下:
步骤(1):将玉米原料进行粉碎,加入蒸馏水和培养液,控制玉米原料、蒸馏水和培养液的重量份混合比例为1:2.5-3.5:1.0-1.5,制得玉米混料;
步骤(2):取米根霉孢子,并加入蒸馏水,控制料液比为1:6-8,制得米根霉孢子悬浮液;
步骤(3):将步骤(2)制得的米根霉孢子悬浮液固定到固定化载体上,得到固定化米根霉种子;并将固定化米根霉种子加入至步骤(1)制得的玉米混料,并添加发酵培养料,控制固定化米根霉种子、玉米混料和发酵培养料的重量份混合比例为1:20-25:1.0-1.5,进行固定化发酵,在25-35℃下发酵3-5天,制得含有乳酸盐的发酵物;
步骤(4):往步骤(3)制得的含有乳酸盐的发酵物中加入质量分数为15-25%的硫酸,并控制硫酸与含有乳酸盐的发酵物的重量份混合比例为0.2-0.4:70-75,在50-60℃下搅拌25-30min,然后进行过滤,得到含有乳酸的混合液;
步骤(5):将 步骤(4)制得的含有乳酸的混合液升温至65-75℃,然后加入质量分数为65-75%的乙醇,控制乙醇与含有乳酸的混合液的重量份混合比例为2-3:45-55,搅拌反应30-40min,然后在80-95℃下 进行蒸发除去乙醇,再升温至110-120℃蒸发除去水分,最后在160-165℃下进行蒸发提纯,得到乳酸乙酯;
步骤(6):往步骤(5)制得的乳酸乙酯中加入二月桂酸二丁基锡,并在160-170℃条件下搅拌50-70min,然后降温至40-60℃,加入β-葡糖苷酸酶,搅拌30-50min,最后升温至110-120℃保温10-15min,冷却后制得聚乳酸。
4.根据权利要求1所述的一种天然玉米棉杯,其特征在于:所述玉米纤维由如下步骤制得:
按照重量份将聚乳酸、无机填料、偶联剂和阻聚剂进行搅拌,搅拌均匀后再加入抗静电剂和抗氧化剂,再次搅拌均匀后制得混合料;然后再将制得的混合料在温度为155-165℃的条件下进行熔体喷丝,喷丝后冷却成型,制得玉米纤维。
5.根据权利要求1所述的一种天然玉米棉杯,其特征在于:所述天然玉米棉杯由如下步骤制得:
步骤A:将第一玉米棉层、第二玉米棉层、胶网层、第三玉米棉层和第四玉米棉层依次叠放,进行热模压后冷却,然后进行冷模压,制得复合层;
步骤B:将第一棉布层包覆于步骤A制得的复合层的外表面,将第二棉布层包覆于步骤A制得的复合层的内表面,热压后制得所述罩杯;
步骤C:步骤B制得的罩杯经裁剪、车缝后制得天然玉米棉杯。
6.根据权利要求5所述的一种天然玉米棉杯,其特征在于:所述步骤A中,热模压的压力为5-6个大气压、温度为150-160℃、时间为115-125s;冷模压的压力为5-6个大气压、温度为14-18℃、时间为50-60s。
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