CN114645456A - 一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非织造布的技术领域，具体涉及一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法。本发明提供一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：步骤一，配制碱性有机溶剂；步骤二，将主要组分为纤维素纤维或单一组分为纤维素纤维的水刺无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封且带有水泵循环的装置里；步骤三，无纺布在密闭的装置内进行充分地碱化；步骤四，在密闭且水泵循环好的环境下进行充分地醚化或酯化；步骤五，有机溶剂冲洗过酸。本发明的制备方法，将主要组分为纤维素纤维或单一的纤维素纤维的无纺布羧甲基纤维化，使无纺布既透明吸水凝胶化，并且保持一定的强力，保证布的完整性，可以规模化加工。
Description
技术领域
本发明涉及非织造布的技术领域，具体涉及一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法。
背景技术
纤维素纤维水刺无纺布具有天然、可降解、吸水性强、柔软等优点，因此被广泛应用，在实际应用中，为了使其优点进一步提高，更加吸水、柔软、贴肤、透明，需要将纤维素纤维水刺无纺布进一步凝胶化，形成羧甲基纤维素纤维水刺无纺布。但是市场上羧甲基纤维因为遇水容易糊化，难以进行水刺无纺布加工。并且，羧甲基纤维素钠和纤维素纤维通过化学交联的凝胶，难以祛除交联剂，影响其应用。纤维凝胶化水刺无纺布的性能直接影响在产品中的应用，如因为上述原因导致的强度、透明度、吸水率问题，将限制
基于此，有必要开发出新的纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，对方法条件进行优化，从而制备出综合性能优越的适于使用的纤维凝胶化水刺无纺布。
发明内容
为了解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，获得的纤维素纤维凝胶化水刺无纺布提高吸水性、柔软度的同时，具有合适的强度，使得布具有良好的完整性，适合规模化加工。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，配制碱性有机溶剂；
步骤二，将主要组分为纤维素纤维或单一组分为纤维素纤维的水刺无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封且带有水泵循环的装置里；
步骤三，无纺布在密闭的装置内进行充分地碱化；
步骤四，在密闭且水泵循环好的环境下进行充分地醚化或酯化；
步骤五，有机溶剂冲洗过酸。
可选的，还可以包括步骤六，将装置内的布退卷，脱水，烘干，加湿，打卷。
作为优选，步骤一中在低温条件下配置溶液。
作为优选，在步骤一中，所涉及的碱剂为氢氧化钠，有机溶剂为乙醇，针对不同的纤维素纤维，或不同比例的混和纤维，采取不同的碱剂与有机溶剂的配比。就单一的天丝纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为17：15(按重量计)；单一的竹纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为15：15(按重量计)；黏胶纤维95％和涤纶纤维5％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为10：20(按重量计)；天丝纤维97％和维纶3％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为14：15(按重量计)；天丝纤维90％和棉纤维10％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为20：20(按重量计)。通过控制碱剂和有机溶剂的配比，有效控制纤维素纤维的碱化程度。
作为优选，在步骤三中，将冷却的混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长40分钟到2小时。
作为优选，在步骤四中，排空装置内溶液，加入布重8-15％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至60℃或80℃，保温1-2.5小时。
步骤三和步骤四中，通过对设备的改造，让碱化和醚化的溶液和无纺布充分均匀的接触，通过控制升温速率，保证容器内的液体温度均匀的和无纺布接触反应。通过控制保温时间和碱剂与有机溶剂的用量，控制纤维素纤维的取代度，避免整体醚化过重。
作为优选，在步骤五中，水洗时加入的有机溶剂为乙醇，浓度不低于20％，冲洗至少三遍，以避免反应产生的羧甲基纤维素钠在水洗过程中溶解水中，降低无纺布的凝胶化。中和所用的酸为醋酸，用量为3％，中和过程中也不少于20％的乙醇的加入，反应充分后，溶液的PH值为5-7之间。
作为优选，在步骤六中，脱水机采用的是旋转离心脱水机，脱水时间不宜过长，不能超过8分钟，以免反应产生的羧甲基纤维素钠过多的脱离无纺布。烘干机为网带烘干机，无纺布经烘干后即刻进入湿度为90-100％的加湿区，使无纺布回潮5-15％，以保证加湿后的无纺布柔软，可打卷。然后将成品的无纺布打卷包装。
本发明的制备方法，将主要组分为纤维素纤维或单一的纤维素纤维的无纺布羧甲基纤维化，通过步骤和步骤内的条件选择，精确控制其取代度，使无纺布既透明吸水凝胶化，并且保持一定的强度，保证布的完整性，可以规模化加工，并使后续的加工裁切具有可行性。
附图说明
图1为本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
对100％天丝水刺无纺布凝胶化处理，总重量50kg，幅宽175cm，克重32g/㎡。
步骤一，配制氢氧化钠和乙醇混和溶液500L，其中氢氧化钠占总溶液浓度17％，乙醇占总溶液浓度15％，通过冷却机将混和溶液温度降至10℃。
步骤二，通过打卷机将无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封装置内，盖盖，安全密封。
步骤三，将冷却的500L混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长1小时。
步骤四，排空装置内溶液，加入布重10％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至80℃，保温1.5小时。
步骤五，排空装置内溶液，用20％乙醇溶液冲洗3遍。加入3％醋酸，冲洗20分钟，检测设备内溶液PH值在5-7之间。
步骤六，将装置内的布退卷，离心脱水机脱水8分钟，网带烘干机烘干，加湿区加湿，测试含水量5％-10％。
步骤七，成品进行拉力测试、吸水率测试、PH测试，合格后包装成品。
实施例二
90％天丝10％棉纤维水刺无纺布凝胶化处理，总重量50kg，幅宽175cm，克重50g/㎡。
步骤一，配制氢氧化钠和乙醇混和溶液500L，其中氢氧化钠占总溶液浓度20％，乙醇占总溶液浓度20％，通过冷却机将混和溶液温度降至10℃。
步骤二，通过打卷机将无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封装置内，盖盖，安全密封。
步骤三，将冷却的500L混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长2小时。
步骤四，排空装置内溶液，加入布重15％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至80℃，保温2小时。
步骤五，排空装置内溶液，用20％乙醇溶液冲洗3遍。加入5％醋酸，冲洗20分钟，检测设备内溶液PH值在5-7之间。
步骤六，将装置内的布退卷，离心脱水机脱水8分钟，网带烘干机烘干，加湿区加湿，测试含水量5％-10％。
步骤七，成品进行拉力测试、吸水率测试、PH测试，合格后包装成品。
实施例三
黏胶纤维95％和涤纶纤维5％的混和纤维水刺无纺布凝胶化处理，总重量50kg，幅宽175cm，克重40g/㎡。
步骤一，配制氢氧化钠和乙醇混和溶液500L，其中氢氧化钠占总溶液浓度10％，乙醇占总溶液浓度20％，通过冷却机将混和溶液温度降至10℃。
步骤二，通过打卷机将无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封装置内，盖盖，安全密封。
步骤三，将冷却的500L混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长40分钟。
步骤四，排空装置内溶液，加入布重8％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至60℃，保温1小时。
步骤五，排空装置内溶液，用20％乙醇溶液冲洗3遍。加入3％醋酸，冲洗20分钟，检测设备内溶液PH值在5-7之间。
步骤六，将装置内的布退卷，离心脱水机脱水8分钟，网带烘干机烘干，加湿区加湿，测试含水量5％-10％。
步骤七，成品进行拉力测试、吸水率测试、PH测试，合格后包装成品。
实施例四
天丝纤维92％和维纶纤维8％的混和纤维水刺无纺布凝胶化处理，总重量50kg，幅宽175cm，克重40g/㎡。
步骤一配制氢氧化钠和乙醇混和溶液500L，其中氢氧化钠占总溶液浓度16％，乙醇占总溶液浓度20％，通过冷却机将混和溶液温度降至10℃。
步骤二，通过打卷机将无纺布整齐的缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封装置内，盖盖，安全密封。
步骤三，将冷却的500L混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长1分钟。
步骤四，排空装置内溶液，加入布重10％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至80℃，保温2.5小时。
步骤五，排空装置内溶液，用20％乙醇溶液冲洗3遍。加入3％醋酸，冲洗20分钟，检测设备内溶液PH值在5-7之间。
步骤六，将装置内的布退卷，离心脱水机脱水8分钟，网带烘干机烘干，加湿区加湿，测试含水量5％-10％。
步骤七，成品进行拉力测试、吸水率测试、PH测试，合格后包装成品。
上述实施例的成品测试结果显示：改造后的无纺布，干布纵向断裂强度》60N，横向断裂强度》30N；湿布纵向断裂强度》40N，横向断裂强度》20N；改造后的无纺布吸水速率提高均接近一倍；改造后的无纺布，更加柔软，贴肤，刺激性小，贴肤时间延长1-2倍；改造后的无纺布透明率提高60％-80％，作为面膜起到隐形的作用，作为医用敷料，可以直接观察到伤口情况。本发明的制备方法，准确的选择了设备、时间、试剂、温度控制条件，实现了对产品性能的提升，并且方法适合工业化，可以连续规模化生产，生产的高性能无纺布可以在后期直接方便进行应用。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，配制碱性有机溶剂；
步骤二，将主要组分为纤维素纤维或单一组分为纤维素纤维的水刺无纺布整齐缠在多孔的不锈钢轴上，然后装入密封且带有水泵循环的装置；
步骤三，无纺布在密闭的装置内进行充分地碱化；
步骤四，在密闭且水泵循环好的环境下进行充分地醚化或酯化；
步骤五，有机溶剂冲洗过酸。
2.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：还包括步骤六，将装置内的布退卷，脱水，烘干，加湿，打卷。
3.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所涉及的碱剂为氢氧化钠，有机溶剂为乙醇，针对不同的纤维素纤维，或不同比例的混和纤维，以重量计，采取不同的碱剂与有机溶剂的配比。
4.根据权利要求3所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：单一的天丝纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为17：15；单一的竹纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为15：15；黏胶纤维95％和涤纶纤维5％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为10：20；天丝纤维97％和维纶3％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为14：15；天丝纤维90％和棉纤维10％的混和纤维，氢氧化钠与乙醇的比例为20：20。
5.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：在步骤三中，将冷却的混和溶液注入封闭装置内，开启水泵运转，观测温度不超过20℃，运转时长40分钟到2小时。
6.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：在步骤四中，排空装置内溶液，加入布重8-15％的氯乙酸，并按照每分钟1℃速率升温至60℃或80℃，保温1-2.5小时。
7.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：在步骤五中，水洗时加入的有机溶剂为乙醇，浓度不低于20％，冲洗至少三遍；中和所用的酸为醋酸，用量为3％，中和过程中也不少于20％的乙醇的加入，反应充分后，溶液的PH值为5-7之间。
8.根据权利要求1所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的制备方法，其特征在于：在步骤六中，脱水机采用的是旋转离心脱水机，脱水时间不超过8分钟，无纺布经烘干后即刻进入湿度为90-100％的加湿区，使无纺布回潮5-15％。
9.一种含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布，其特征在于：采用权利要求1-8任一所述的制备方法制备而成。
10.一种权利要求9所述的含纤维素纤维凝胶化水刺无纺布的应用，其特征在于：用于制作医用敷料、美容用品或卫生用品。
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