CN116834384A - 一种防污的纺粘无纺布及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纤维制品，具体公开了一种防污的纺粘无纺布及其制备工艺，该无纺布由两层或两层以上的纤维网粘合而成，外侧的两所述纤维网为防污纤维网，所述防污纤维网的纤维或部分纤维表面负载有防污组分，所述防污组分包括以下质量份数的成分：阻吸剂10~13份；所述阻吸剂为蜂蜡、棕榈蜡、聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种；抗氧化剂1~1.2份，防污纤维网中阻吸剂含量为0.82~1.04wt%，本申请的纺粘无纺布粘合、致密化且具备良好的防污防菌性，由此从防止渗漏液接触吸收的角度，解决了无纺布在食品、食材包装、放置时易沾染有机质、滋生细菌而影响重复使用的问题。

Description

一种防污的纺粘无纺布及其制备工艺
技术领域
本发明涉及纤维制品领域，更具体地说，它涉及一种防污的纺粘无纺布及其制备工艺。
背景技术
无纺布又称不织布，当前根据生产工艺分为针刺无纺布、水刺无纺布、热风无纺布、纺粘无纺布，将高分子材料纤维直接粘合在一起，轻薄、阻燃、无毒无味、价格低廉、可循环再用。
目前较多食品运输包装或购物袋都采用无纺布制成的布袋，食品运输包装或购物袋在放置食品、食材时易沾染上食品、食材表面或渗漏出的液体，如瓜果断口的渗出液、肉禽水产品的组织液含有较多的有机质，为便于下文表述，此处将食物、食材渗出或滴落的液体称为渗出液。因无纺布纤维粘结多孔洞、强度低不耐洗的原因，此类液体被无纺布吸收后不易去除，虽然无纺布自身的高分子纤维不易发生变质，但残留在无纺布的纤维间隙中发生变质滋生细菌，影响布袋的重复使用。
故而本申请人获得一种防污的纺粘无纺布，适用于食品运输包装或购物袋。
发明内容
为了解决无纺布在食品、食材包装、放置时易沾染有机质、滋生细菌而影响重复使用的问题，本申请提供一种防污的纺粘无纺布及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种防污的纺粘无纺布，采用如下技术方案：
一种防污的纺粘无纺布，两层或两层以上的纤维网粘合而成，外侧的两所述纤维网为防污纤维网，所述防污纤维网的纤维或部分纤维表面负载有防污组分，
所述防污组分包括以下质量份数的成分：
阻吸剂10～13份；所述阻吸剂为蜂蜡、棕榈蜡、聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种；
抗氧化剂1～1.2份；
所述防污纤维网中阻吸剂含量为0.82～1.04wt％。
本申请人尝试采用向无纺布纤维中混入银离子载体的填料，以此抑制细菌生长，但该方法在银离子载体的填料混入量低于纤维的5wt％时，所其抑菌作用多只能起到减少高分子材料纤维自身表面抗菌作用，无法对渗入无纺布内的有机质进行抑菌，而混入过多的银离子载体的填料又使高分子材料纤维纺丝过程难、纺丝时纤维易断裂，所得的无纺布在银离子作用下易分解、使用寿命内强度降低下快。
通过采用上述技术方案，本申请防污组分提高防污纤维网中纤维的疏水性，在防污纤维网或与其他纤维网粘合成纺粘无纺布后，防污纤维网组成纺粘无纺布的两侧面，且防污纤维网中纤维更为致密。增强疏水性后的细密纤维组成致密网络，对渗出液渗入纺粘无纺布进行阻碍，本申请纺粘无纺布对渗出液吸收少，由此在抖动或擦拭下可轻松的将渗出液从纺粘无纺布上去除。
本申请中无纺布为纺粘无纺布，纺粘无纺布的生产过程中均包括对纤维网的加热以及热辊压。本申请的纺粘无纺布，在生产过程中防污组分包括阻吸剂，在加热以及热辊压处理时，阻吸剂在防污纤维网所构成区域随防污纤维网致密化而扩散，以此更为均匀的分散至防污纤维网所构成区域，提高防污防菌效果，同时阻吸剂还会加热以及热辊压下向纺粘无纺布的其他纤维网层扩散，继而起到加强粘合的作用，促进本申请的纺粘无纺布致密化，提高防污性能。
综上所述，本申请的纺粘无纺布粘合、致密化且具备良好的防污防菌性，由此从防止渗漏液接触吸收的角度，解决了无纺布在食品、食材包装、放置时易沾染有机质、滋生细菌而影响重复使用的问题。
另外，为考虑食品安全因素，本申请中的阻吸剂的选择多为可被UV照射下加速氧化，故为延长防污时效以与纺粘无纺布的预期使用寿命相匹配，本申请加入了抗氧化剂，可选的：所述阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种。
通过采用上述技术方案，本申请中蜂蜡、棕榈蜡、聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯可同时满足防污改性要求和食品安全要求，其中聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯可与纤维表面的游离基团反应，结合性更好，均更好且更长久的防污性能。
可选的：所述抗氧化剂为山梨酸、山梨酸乙酯中的一种。
通过采用上述技术方案，山梨酸、山梨酸乙酯在具备抗氧化作用，同时食品安全以及具备广谱抗菌效果。
可选的：所述阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种，所述抗氧化剂为山梨酸乙酯。
通过采用上述技术方案，山梨酸较其山梨酸乙酯而言，会弱化对聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯结合纤维表面的稳定，采用聚二甲基硅氧烷磷酸酯/聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯、山梨酸乙酯的合防污防菌效果好且长久。
可选的：所述防污纤维网的纤维中含1.5～4.2wt％的吸附剂，所述吸附剂为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种。
通过采用上述技术方案，纤维中所含吸附剂可提高纤维表面阻吸剂的附着结合稳定，使本申请的纺无纺布使用一段时间后防污防菌效果保留更好。
可选的：所述吸附剂为纳米碳酸钙。
通过采用上述技术方案，纳米碳酸钙为吸附剂，较纳米二氧化硅而言使用一段时间后防污防菌效果保留更好，较纳米氧化铝而言纤维的成品率更高。
第二方面，本申请提供一种纺粘无纺布的制备工艺，采用如下技术方案：
纺粘无纺布的制备工艺，包括以下步骤：
将聚合物挤出、拉伸，形成连续长丝纤维后，向长丝纤维喷雾防污改性液，干燥后得到改性纤维，改性纤维铺设成网，得到防污纤维网；
所述防污改性液为防污组分分散于分散液得到，所述长丝纤维不溶于分散液。
通过采用上述技术方案，先向长丝纤维喷雾防污改性液得到改性纤维后，再进行铺设成网得到防污纤维网，使防污组分在纤维上分布更为均匀，在后续加热、热辊压时防污组分扩散更为广泛，使本申请纺粘无纺布中防污纤维网所构区域甚至纺粘无纺布内的纤维高占比的附着防污组分，由此具备良好且更为长久的防污防菌效果。
可选的，所述分散液为丙酮。
通过采用上述技术方案，本申请中的纺粘无纺布采用聚丙烯、聚乙烯中一种或多种作为纤维的主要成分，此时选用丙酮作为分散液，分散液脱除方便，且对纤维自身影响小。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.本申请的纺粘无纺布内部含防污组分，使本申请的纺粘无纺布粘合、致密化且具备良好的防污防菌性，由此从防止渗漏液接触吸收的角度，解决了无纺布在食品、食材包装、放置时易沾染有机质、滋生细菌而影响重复使用的问题。
2.本申请中抗氧化剂为山梨酸、山梨酸乙酯，在具备抗氧化作用，同时食品安全以及具备广谱抗菌效果。
3.本申请的纺粘无纺布原料的纤维中所含吸附剂，可提高纤维表面阻吸剂的附着结合稳定，使本申请的纺无纺布使用一段时间后防污防菌效果保留更好。
具体实施方式
原料来源：
聚丙烯：埃克森CNU013。
低密度聚乙烯：埃克森LD165BW1。
纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化铝：佛山市宏盛粉体科技有限公司。
聚二甲基硅氧烷磷酸酯：湖北云镁(化学)科技有限公司。
蜂蜡：武汉鹏垒生物科技有限公司。
棕榈蜡：武汉鹏垒生物科技有限公司。
聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯:佛山市银美联合化工科技有限公司。
山梨酸：王龙集团有限公司。
山梨酸乙酯:武汉普洛夫生物科技有限公司。
实施例1
一种防污的纺粘无纺布，由两层防污纤维网粘合得到，防污纤维网包括纤维网和负载在纤维网上的防污组分。
防污组分包括阻吸剂和抗氧化剂，阻吸剂为聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯，抗氧化剂为山梨酸乙酯。
防污的纺粘无纺布制备方法如下：
S1将聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比65:32:3混合均匀后进行熔融挤出造粒，熔融挤出条件为：双螺杆挤出的加工温度为182℃，主螺杆转速为250r/min，喂料螺杆转速为18r/min，得到纤维母粒；
S2纤维母粒经熔融挤出，然后纺丝得到长丝纤维；
S3按质量比长丝纤维：防污改性液＝100:5，向长丝纤维喷淋防污改性液混合均匀，待干燥后进行开松，得到改性纤维；
防污改性液为阻吸剂、抗氧化剂分散于分散液中形成，其中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为12:1：50，分散液为丙酮；
S4将改性纤维通过气流牵丝成网，得到防污纤维网；
S5将两层防污纤维网叠合进行热轧，热轧温度为148℃，上轧棍压为14MPa，下轧棍压为8MPa，得到纺粘无纺布。
实施例2
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为蜂蜡。
实施例3
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为棕榈蜡。
实施例4
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯。
对比例1
一种纺粘无纺布，与实施例1的区别之处在于在S3中以抗氧化剂、分散液按质量比1:50的混合液等质量比用量替代防污改性液，向长丝纤维喷淋，获得对比纤维，以对比纤维气流牵丝成网得到对比纤维网，在以对比纤维替代防污纤维网进行热轧，生产得到。
对比例2
一种纺粘无纺布，与实施例1的区别之处在于在S3中以未处理的长丝纤维替代改性纤维，通过气流牵丝成网得到对比纤维网，在以对比纤维替代防污纤维网进行热轧，生产得到。
对比例3
一种纺粘无纺布，与实施例1的区别之处在于在S3中以阻吸剂、分散液按质量比12:50的混合液等质量比用量替代防污改性液，向长丝纤维喷淋，获得对比纤维，以对比纤维气流牵丝成网得到对比纤维网，在以对比纤维替代防污纤维网进行热轧，生产得到。
实施例5
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于抗氧化剂为山梨酸。
实施例6
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯，抗氧化剂为山梨酸。
实施例7
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为蜂蜡，抗氧化剂为山梨酸。
实施例8
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于阻吸剂为棕榈蜡，抗氧化剂为山梨酸。
实施例9
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于防污改性液中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为10:1：50。
实施例10
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于防污改性液中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为13:1：50。
实施例11
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S3中防污改性液用量为每100重量份的长丝纤维加入3.7重量份的防污改性液。
实施例12
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S3中防污改性液用量为每100重量份的长丝纤维加入5.5重量份的防污改性液。
对比例4
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1的区别之处在于防污改性液中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为18:1：50。
对比例5
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1的区别之处在于S3中防污改性液用量为每100重量份的长丝纤维加入7重量份的防污改性液。
实施例13
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于防污改性液中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为12:1.2：50。
实施例14
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于防污改性液中阻吸剂、抗氧化剂、分散液的质量比为12:1.5：50。
实施例15
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯按质量比65:32混合均匀后熔融挤出造粒得到。
对比例6
一种纺粘无纺布，与对比例2似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯按质量比65:32混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例16
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中吸附剂为纳米二氧化硅。
实施例17
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中吸附剂为纳米氧化铝。
实施例18
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比66:33:1混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例19
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比66:32.5:1.5混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例20
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比63.8:32:4.2混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例21
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比62.9:31.5:5.6混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例22
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于防污改性液中分散液为乙醇。
实施例23
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比50:47:3混合均匀后熔融挤出造粒得到。
实施例24
一种防污的纺粘无纺布，与实施例1相似，区别之处在于S1中纤维母粒由聚丙烯、聚乙烯、吸附剂按质量比37:60:3混合均匀后熔融挤出造粒得到。
对实施例1～24和对比例1～6所得的纺粘无纺布进行检测。
防污性能：根据标准GB/T 24218.6-2010检测纺粘无纺布的液体吸收量，测试液体为牛乳。
长效防污性能：将纺粘无纺布展开放置于室内通风环境下，存放720h后根据标准GB/T 24218.6-2010检测纺粘无纺布的液体吸收量，测试液体为牛乳。
检测结构如下表1所示。另外关于防污纤维网中受阻剂用量以受阻剂在防污纤维网中重量占比计入表1中。
表1.实施例1～24和对比例1～6的检测结果表
*对比例4、对比例5相较实施例1～24而言，纺粘无纺布表面蜡质感明显，触摸感受发油。
结合表1，对比实施例1～3和对比例2可知，本申请的纺粘无纺布中含防污组分，有效的阻碍纺粘无纺布对液体的吸收，显著降低纺粘无纺布对牛乳的液体吸收量，实施例1～3的防污性能-液体吸收量明显低于对比例2，避免纺粘无纺布吸收食品、食材的渗出液、滋生细菌而污染，继而提高本申请纺粘无纺布的重复利用效果。
对比实施例1和对比例1～3可知，本申请中防污组分中阻吸剂和抗氧化剂两者不可缺失。对比例1和对比例2中的纺粘无纺布虽含有与本申请相同的抗氧化剂，但无阻吸剂，故而液体吸收量明显高于实施例1，抗污性能差。
而对比例3的纺粘无纺布含有阻吸剂，但无抗氧化剂，其液体吸收量明显高于实施例1，是由于本申请中山梨醇、山梨酸乙酯可促进阻吸剂在分散液中的分散稳定，便于阻吸剂在喷淋后均匀的附着于长丝纤维，获得更好的防污性能。
对比实施例1和实施例5～8可知，阻吸剂选用聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种，抗氧化剂为山梨酸乙酯，所得纺粘无纺布的防污性能较佳且更为长久。
对比实施例1、实施例10和实施例12可知，三者的防污改性液中阻吸剂含量比按实施例10、实施例1、实施例12顺序增加，防污性能-液体吸收量随阻吸剂含量比增加而减小，其中在实施例1和实施例12可知，阻吸剂在防污改性液含量中继续增加，其防污性能的提升量已减弱。另外随阻吸剂在防污改性液含量增加，阻吸剂混合分散难度也随之提升，所需分散搅拌时间增长。
对比实施例1、实施例13和实施例14可知，按实施例13、实施例1、实施例14顺序其每单位重量的长丝纤维所用防污改性液用量增加，且防污性能-液体吸收量随之减小。
再结合对比例4和对比例5可知，当阻吸剂在纺粘无纺布中含量过高后会使纺粘无纺布外观出现蜡质感、触感发油。
综合考虑，本申请的阻吸剂在防污改性液中含量比例不宜过高，防污改性液用量以及阻吸剂在纺粘无纺布中含量不宜过高，防污纤维网中防污组分含量为0.7～1.02wt％较佳。
由实施例1和实施例13～14可知，防污组分中抗氧化剂可为1～1.2份。
对比实施例1、实施例15，实施例1的防污性能和长久防污性能优于实施例15，是由于长丝纤维的原料中加入吸附剂，促进防污组分与长丝纤维表面的结合稳定，继而提高了纺粘无纺布的防污性能和长久防污性能。同时结合对比例6，对比例6长丝纤维的原料中加入吸附剂，但未有防污组分，吸附剂混入长丝纤维中却未有防污组分保护，反而使纺粘无纺布更易吸收液体，防污性能下降。
由实施例1、实施例16～21可知，本申请中吸附剂用量可为长丝纤维质量的1.5～4.2％，且吸附剂还可选用纳米二氧化硅、纳米氧化铝。
由实施例22可知，本申请中分散液还可选用乙醇。
由实施例23、实施例24可知，本申请采用防污组分的改良可较为广泛适用于聚丙烯/聚乙烯为纤维基体的无纺布。
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 (8)

1.一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：两层或两层以上的纤维网粘合而成，外侧的两所述纤维网为防污纤维网，所述防污纤维网的纤维或部分纤维表面负载有防污组分，
所述防污组分包括以下质量份数的成分：
阻吸剂 10~13份；所述阻吸剂为蜂蜡、棕榈蜡、聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种；
抗氧化剂 1~1.2份；
所述防污纤维网中阻吸剂含量为0.82~1.04wt%。
2.根据权利要求1所述的一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：所述阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：所述抗氧化剂为山梨酸、山梨酸乙酯中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：所述阻吸剂为聚二甲基硅氧烷磷酸酯、聚二甲基硅氧烷醇硬脂酸酯中的一种，所述抗氧化剂为山梨酸乙酯。
5.根据权利要求1所述的一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：所述防污纤维网的纤维中含1.5~4.2wt%的吸附剂，所述吸附剂为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种防污的纺粘无纺布，其特征在于：所述吸附剂为纳米碳酸钙。
7.根据权利要求1~6任一所述的纺粘无纺布的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将聚合物挤出、拉伸，形成连续长丝纤维后，向长丝纤维喷雾防污改性液，得到改性纤维，改性纤维铺设成网，得到防污纤维网；
所述防污改性液为防污组分分散于分散液得到，所述长丝纤维不溶于分散液。
8.根据权利要求7所述的纺粘无纺布的制备工艺，其特征在于：所述分散液为丙酮。
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