CN118273118A - 一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，属于非织造布工艺改进技术领域。本发明包括如下步骤：将海藻酸钠与碱配制成水溶液；将纤维素纤维非织造布置于制备好的海藻酸钠碱溶液中进行浸轧；将浸轧后的纤维素纤维非织造布进行干燥处理；将干燥后的纤维素纤维非织造布经钙离子‑酸溶液清洗中和，轧去多余水分后，再将海藻酸钠粉末撒到布表面并压轧，经干燥处理后，制得制得不同钙钠盐含量比例的海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布产品。本发明所制得的海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布，其原料均来自于植物，具有遇水凝胶特性和良好的亲肤性。
Description
技术领域
本发明属于非织造布工艺改进技术领域，具体是涉及一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法。
背景技术
海藻纤维是以天然褐藻提取物为原料，通常，采用海藻酸盐水溶液在含有钙离子的凝固浴挤出进行纺丝，得到海藻酸钙纤维(英国专利1394741)。由海藻纤维制成海藻纤维非织造布，可作为医用敷料使用。在与脓血接触时，海藻酸钙纤维和人体中的钠离子发生离子交换，使不溶于水的海藻酸钙逐渐转变成水溶性的海藻酸钠，同时释放出的钙离子有利于伤口的愈合。所以，海藻纤维非织造布是一种有发展前景的新型医用纺织材料。
但由于从海藻酸盐到非织造布，工艺路线较长，再加上较高的原料和加工成本，导致纯海藻纤维非织造布的价格过高，使得应用所限。
基于此，有必要开发出一种制备方法简便且同时具备海藻纤维功效的非织造材料，可应用于高端面膜基布和伤口敷料等场合。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，制备简便且得到具有海藻纤维遇水凝胶功效的非织造材料。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将海藻酸盐溶解在碱溶液中配制成溶液；
步骤二，将纤维素纤维非织造布置于制备好的浸渍液中进行浸轧；
步骤三，将浸轧后的纤维素纤维非织造布进行干燥处理，使浸轧后的纤维素纤维非织造布的含水率控制在5-50％；
步骤四，将干燥后的纤维素纤维非织造布经过钙离子-酸溶液清洗中和；
步骤五，将得到的非织造布轧除多余的水分后，加入海藻酸钠粉末后压轧，进行干燥和回潮处理，制得不同钙钠盐含量比例的海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布产品，并对进行包装。
作为优选，在浸渍液中，所述碱溶液的浓度为4％-30％，所述海藻酸盐的浓度为0.1％-2％；所述碱溶液的浓度与组成非织造布纤维素纤维的类别相关，碱溶液的浓度既要保证纤维素纤维充分溶胀，又要保证不被轧车挤压伤害；若纤维素纤维为黏胶纤维，碱溶液的浓度为3％-7％；若纤维素纤维为莱赛尔纤维，碱溶液的浓度为7％-11％；若纤维素纤维为铜氨纤维，碱溶液的浓度为5％-9％。
作为优选，所述海藻酸盐为可溶于水，可为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸铵的其中一种，优选为海藻酸钠。作为优选，所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
作为优选，所述纤维素纤维非织造布为采用棉纤维、粘胶纤维、铜氨纤维、莱赛尔纤维的一种或组合为原料，经水刺或针刺工艺加工而成的非织造布。
作为优选，为维持纤维素纤维的柔性，在步骤三中，浸轧干燥后所述纤维素纤维非织造布的含水率为5％-50％，过干易使纤维发脆，过湿会让海藻酸盐溶液流露表面。
作为优选，考虑废水处理和利用，钙离子-酸溶液为同一阴离子的水溶液，进一步优选为氯化钙-盐酸溶液或硝酸钙-硝酸溶液。
作为优选，在步骤四，清洗中和采用多道钙离子-酸溶液清洗中和后的pH值维持pH值为5.0-9.0。
作为优选，为保证非织造布成品的储存时间和柔软性，干燥后纤维素纤维非织造布成品的含水率为4％-12％。
作为优选，海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布成品的钙钠盐含量比例在10％～90％。
上述海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布制备的原理为：
海藻酸钠易溶于水，海藻酸钙不易溶于水，如果在一定的钙钠盐比例下，海藻酸钙钠盐可以形成水凝胶，即遇水溶胀但不溶解。
本发明利用纤维素纤维遇碱溶胀特性，将海藻酸钠随着碱溶液带入到纤维素纤维芯部，并与纤维素纤维之间发生氢键作用，经干燥后，海藻酸钠保留在纤维素纤维中，经钙离子-酸溶液处理，在纤维上形成海藻酸钙包裹，将纤维中和到中性的同时也将海藻酸盐固定在纤维内部。再在表面结合海藻酸盐，干燥后形成最终的产品。产品在遇水时，表面海藻酸钠的钠离子与纤维内部的海藻酸钙双向奔赴，互相进行钙钠离子交换，即纤维表面的海藻酸钠得到钙离子，内部的海藻酸钙得到钠离子，于是，纤维的表面与内部均形成海藻酸钙钠盐水凝胶。为了保证理想的凝胶状态，纤维总的钙钠盐含量比例在10％～90％，钙盐过高，纤维不容易被溶胀；钠盐过高，纤维容易出现游离溶解的海藻酸钠溶液。
本发明具有的有益效果：本发明所制得的海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布具有遇水凝胶特性，而且其原料均来自于植物，使得纤维素纤维非织造布还具有良好的亲肤性，可广泛应用于医疗美容卫生行业。本发明的制备方法简便，成本较低，便于规模化生产。
具体实施方式
下面用具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1：一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，在浸渍槽中倒入浓度为4％的氢氧化钠溶液，然后向氢氧化钠溶液中加入海藻酸钠，经充分溶解后，配制成海藻酸钠碱溶液，海藻酸钠的浓度为1％；
步骤二，将黏胶纤维含量为100％、单位面积重量为40g/m2水刺非织造布浸于浸渍槽内，并经轧车轧去多余海藻酸钠碱溶液，经挤压后，黏胶纤维非织造布的带液量为布重的2-2.4倍；
步骤三，将上述所制得的黏胶纤维非织造布经网带传送至热风箱内进行干燥处理，热风箱内的烘干温度为105℃，经干燥处理后，其含水率为10％；
步骤四，将上述所制得的黏胶纤维非织造布经1％氯化钙-盐酸溶液(pH＝3.0)浸洗，再经纯水多道清洗并中和至非织造布的pH值为6.5；
步骤五，将得到的非织造布轧除多余水分后，均匀撒入海藻酸钠粉末，撒入量为0.5g/m2，经轧压后，再经表面温度为80℃的烘筒进行烘干并适当回潮，最终得到海藻酸钙钠盐改性黏胶纤维非织造布成品。
实施例2：一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，在浸渍槽中倒入浓度为9％的氢氧化钠溶液，然后向氢氧化钠溶液中加入海藻酸钠，经充分溶解后，配制成原液，海藻酸钠的浓度为1.5％；
步骤二，将莱赛尔纤维含量为100％、单位面积重量为80g/m2的针刺非织造布浸于浸渍槽内，并经轧车轧去多余海藻酸钠碱溶液，经挤压后，莱赛尔纤维非织造布的带液量为布重的3-3.5倍；
步骤三，将上述所制得的莱赛尔纤维非织造布经网带传送至热风箱内进行干燥处理，热风箱内的烘干温度为110℃，经干燥处理后，其含水率为20％；
步骤四，将上述所制得的莱赛尔纤维非织造布浸轧于1％硝酸钙-硝酸溶液(pH＝4.0)，再经纯水清洗并中和，使莱赛尔纤维非织造布的pH值为6.5；
步骤五，将得到的非织造布轧除多余水分后，均匀撒入海藻酸钠粉末，撒入量为0.1g/m2，轧压后再经表面温度为110℃的烘筒进行烘干并适当回潮，最终得到海藻酸钠改性莱赛尔纤维非织造布成品。
实施例3：一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，在浸渍槽中倒入浓度为5％的氢氧化钾溶液，然后向氢氧化钾溶液中加入海藻酸钾，经充分溶解后，在所制得的海藻酸钾碱溶液中，海藻酸钾浓度为0.8％；
步骤二，将莱赛尔纤维和黏胶纤维组成比例为50％:50％、单位面积重量为50g/m2的水刺非织造布浸于浸渍槽内，并经轧车轧去多余海藻酸钾碱溶液，经挤压后，非织造布的带液量为布重的2.5-3倍；
步骤三，将上述所制得的非织造布经网带传送至热风箱内进行干燥处理，热风箱内的烘干温度为90℃，经干燥处理后，其含水率为12％；
步骤四，将上述所制得的非织造布浸轧于0.5％氯化钙-盐酸溶液(pH＝3.5)后再经清水多道清洗中和，使非织造布的pH值为6.0；
步骤五，将得到的非织造布轧除多余水分后，均匀撒入海藻酸钾粉末，撒入量为0.1g/m2，经轧压后，再经表面温度为100℃的烘筒进行烘干并适当回潮，最终得到海藻酸钙钾盐改性纤维素纤维非织造布成品。
实施例4：一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，在浸渍槽中倒入浓度为8％的氢氧化钠溶液，然后向氢氧化钠溶液中加入海藻酸钠，在所制得的海藻酸钠碱溶液中，海藻酸钠浓度为1.5％；
步骤二，将铜氨纤维含量100％、单位面积重量为38g/m2的水刺非织造布浸于浸渍槽内，并经轧车轧去多余海藻酸钠碱溶液，经挤压后，铜氨纤维非织造布的带液量为布重的3.5-4倍；
步骤三，将上述所制得的铜氨纤维非织造布经网带传送至热风箱内进行干燥处理，热风箱内的烘干温度为110℃，经干燥处理后，其含水率为10％；
步骤四，将上述所制得的铜氨纤维非织造布浸轧于1.2％氯化钙-盐酸溶液(pH＝4.0)后再经多道清水清洗并中和，使铜氨纤维非织造布的pH值为7.0；
步骤五，将得到的铜氨纤维非织造布轧除多余水分后，均匀撒入海藻酸钠粉末，撒入量为0.1g/m2，经轧压后，再经表面温度为90℃的烘筒进行烘干并适当回潮，最终得到海藻酸钙钠盐改性铜氨纤维非织造布成品。
将实施1～4和实施1处理前布样进行钙钠盐含量比例测、纯水吸液率、生理盐水吸液率和溶胀度测试
钙钠盐含量比例的测试方法为：按照《中华人民共和国药典》(2015版)四部通则0406的原子吸收分光光度方法，分别测定钙盐含量a和钠盐含量b，按下式计算出钙、钠盐之间的含量比例：C(％)＝2a/40/(2a/40+b/23)*100％。
吸液率的测试方法为：将测试样品浸液一分钟，经充分润湿后取出，待测试样品放置两分钟后，进行称重，测试样品的吸液率＝含液测试样品的重量/浸液前测试样品的重量。测试液体采用纯水和生理盐水(0.9％NaCl水溶液)，分别对应纯水吸液率和生理盐水吸液率。
溶胀度的测试方法为：将测试样品充分浸水后，将样品放入离心机按2000转/min运行1min后取出，进行称重，测试样品的溶胀度＝离心后测试样品的重量/浸水前测试样品的重量。
综上，本发明所制得的海藻酸盐改性纤维素纤维具有遇水凝胶性，而且其原料均来自于植物，材料具有良好的亲肤性，可广泛应用于医疗美容卫生行业。本发明的制备方法简便，成本较低，便于规模化生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将海藻酸钠、碱、水一起配制成海藻酸钠碱溶液；
步骤二、将纤维素纤维非织造布置于制备好的海藻酸钠碱溶液中进行浸轧；
步骤三、将浸轧后的纤维素纤维非织造布进行干燥处理，使非织造布的含水率控制在4-50％；
步骤四、将干燥后的纤维素纤维非织造布经过钙离子-酸溶液清洗中和；
步骤五、将得到的非织造布轧除多余水分后，撒入海藻酸钠粉末后压轧，再进行干燥处理，制得不同钙钠盐含量比例的海藻酸盐改性纤维素非织造布产品，并对产品进行包装。
2.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，在海藻酸钠碱溶液中，所述碱浓度为4％-30％，所述海藻酸钠的浓度为0.1％-2％。
3.根据权利要求1或2所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，所述纤维素纤维非织造布为采用棉纤维、黏胶纤维、铜氨纤维、莱赛尔纤维的一种或组合为原料，经水刺或针刺工艺加工而成的非织造布。
5.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，在步骤三中，干燥后所述纤维素纤维非织造布的含水率为5％-50％。
6.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，所述钙离子-酸溶液为同一阴离子的水溶液。
7.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，在步骤四，清洗中和后材料的pH值维持在pH值为5.0-9.0。
8.根据权利要求1所述一种海藻酸盐改性纤维素纤维非织造布的制备方法，其特征在于，纤维素纤维非织造布成品的钙钠盐含量比例为10％～90％。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN118273118A true CN118273118A (zh) | 2024-07-02 |
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