一种剑麻湿法水刺可降解非织造布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种剑麻湿法水刺可降解非织造布及其制备方法，其特征是：先将柔软预处理后的剑麻纤维打成浆与PHBV短纤维混合制得混合纤维浆液，最后采用湿法成网、水刺工艺和热轧定型制备剑麻湿法水刺可降解非织造布，混合纤维浆液中，混合纤维的质量含量为1～5％，余量为水；混合纤维中，PHBV短纤维的质量含量不低于20％；热轧定型时，热轧温度为135～142℃，输网帘速度为25～45m/min，压辊线压力为300～500N/cm；制得的剑麻湿法水刺可降解非织造布的面密度为50～70g/m

【技术实现步骤摘要】
一种剑麻湿法水刺可降解非织造布及其制备方法
本专利技术属于非织造
，涉及一种剑麻湿法水刺可降解非织造布及其制备方法。
技术介绍
现有墙纸使用漂白化学木浆生产原纸，再经不同工序的加工处理(如涂布、印刷、压纹或表面覆塑)，所得产品强力不足，易发生刮擦、破损。剑麻纤维色泽洁白，质地坚韧，强力高，具有耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀等特性，以剑麻纤维加工制备的墙纸，具有高强耐磨、无毒无味、吸音防潮、保暖透气、不易老化和反射光线柔和的特点。将剑麻纤维的优良性能与非织造加工技术相结合，制备性能优异的非织造材料是剑麻应用领域的研究热点。但是由于剑麻纤维粗、无卷曲，表面粗糙，且有横节和竖纹，纤维刚度大，抱合力差，纤维间不易缠结，干法成网难度高。因此加入细而柔软的聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)纤维以提高成网性。PHBV作为理想的绿色高分子材料被广泛应用，原料来源充分而且可以再生。PHBV短纤维具有良好的生物相容性、生物可降解性和热加工性等。因此，可采用PHBV纤维与剑麻纤维湿法成网、水刺加固和热轧定型的方法解决剑麻纤维干法不易成网和现有墙纸强力低、耐摩擦性差等问题。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种剑麻湿法水刺可降解非织造布及其制备方法；为达到上述目的，本专利技术采用的方案如下：一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，先将柔软预处理后的剑麻纤维打成浆与PHBV(聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯))短纤维混合制得混合纤维浆液，最后采用湿法成网、水刺工艺和热轧定型制备剑麻湿法水刺可降解非织造布；混合纤维浆液中，混合纤维的质量含量为1～5％，余量为水；混合纤维中，PHBV短纤维的质量含量不低于20％；热轧定型时，热轧温度为135～142℃，输网帘速度为25～45m/min，压辊线压力为300～500N/cm。作为优选的技术方案：如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，混合纤维中，剑麻纤维的质量含量为30～80％，PHBV短纤维的质量含量为20～70％。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，PHBV短纤维的细度为1.3～1.5dtex，PHBV短纤维熔点为137℃和145℃。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，具体制备步骤如下：(1)配置预处理液：将剑麻纤维浸渍于乙醇水溶液中进行预处理；(2)制备剑麻纤维浆：将预处理后的剑麻纤维剪碎、研磨，与水混合打浆，得到剑麻纤维浆；(3)制备混合纤维浆液：将剑麻纤维浆和切断研磨后的PHBV短纤维混合均匀，得到混合纤维浆液；(4)制备剑麻湿法水刺可降解非织造布：将混合纤维浆液稀释送入斜网成型器制成纤维网，再依次将纤维网进行预湿、预水刺、水刺、烘燥，卷绕、退卷、热轧定型、收卷，得到剑麻湿法水刺可降解非织造布。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，步骤(1)中，乙醇水溶液中，乙醇的质量分数为65～75％，余量为水，在此参数下，对剑麻纤维中非纤维素物质去除率高；预处理时的浴比为1:10～15；温度为175～190℃，在此温度下，产生乙酸，有助于提升非纤维素物质的脱除速率；预处理时间为80～120min。剑麻的组成成分中含有大量的半纤维素、木质素和果胶等非纤维素物质，导致剑麻纤维粗、硬，弹性和伸长小，干法成网针刺加固时纤维不易缠结，成网强度低。乙醇水溶液在高温下表面张力小，可渗透到剑麻纤维中通过氢键作用使木质素侧链的醚键断裂而发生降解，反应过程中由于半纤维素中乙酰基的存在将产生乙酸，促进木质素的脱除，并水解半纤维素，达到去除非纤维素物质的目的。经乙醇水溶液预处理，剑麻纤维变细，柔软度、伸长率提高。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，预处理后的剑麻纤维的性能显著改善，断裂强力为160～260cN，细度为5.5～8tex，断裂伸长率为1.6～5％，捻回数为85～110个/10cm。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，步骤(2)中，打浆浓度为15～20％，打浆后，剑麻纤维浆的打浆度为45～65°SR；为了保证纤维在纤维网中的相互缠结，并兼顾纤维成网的均匀性，打浆后的剑麻纤维的长度为2～8mm。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，步骤(3)中，为了保证纤维在纤维网中的相互缠结，并兼顾纤维成网的均匀性，切断研磨后的PHBV纤维长度为3～10mm。如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，步骤(4)中，稀释后的混合纤维浆液中混合纤维的质量含量为0.2～1％；斜网成型器的倾斜角度为15～20°；水刺的压力为6～10Mpa，由于剑麻纤维较粗，选用水针孔径为0.3～0.5mm。采用如上所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法制得的剑麻湿法水刺可降解非织造布，剑麻湿法水刺可降解非织造布的面密度为50～70g/m2，横向断裂强力为60～80N，纵向断裂强力为55～70N，顶破强力为50～85N，耐磨指数为90～105次/mg。本专利技术的原理是：本专利技术采用预处理后的剑麻纤维经盘磨和打浆形成剑麻浆与PHBV短纤维均匀混合，有助于提升纤维间缠结度。混合纤维浆湿法成网后，经水刺使纤维网加固具备一定的强力。PHBV短纤维与剑麻短纤维混合制造的非织造材料，可完全生物降解，保证了其废弃后对环境无污染。水刺非织造布表面粗糙不平整，且光洁度低，而墙纸要求表面光洁平整、耐磨，所以剑麻纤维网水刺结束后采用热轧定型工艺，提高其光洁度和耐磨性。轧辊温度、压力以及热轧速度是热轧定型的关键因素。温度高、压力大、速度低，均有利于粘结纤维的熔融。熔融可使得非织造布的光洁度和硬挺度增加，但是墙纸需要一定的柔韧性，因此需要控制熔融的程度，使非织造材料粘结作用仅在表层。PHBV纤维的熔点低于剑麻纤维的热分解点，通过合理的热轧工艺，既可作粘结纤维又可作缠结纤维。当纤维网进入轧辊组成的热轧粘合区域时，PHBV短纤维受热分子链运动，运动剧烈时会使纤维熔融，当热轧温度过高，会导致熔融后的PHBV短纤维进入纤维网内部，且纤维网内部的PHBV短纤维也熔融；而当热轧温度过低，PHBV短纤维无法熔融起不到粘结作用；本专利技术采用略低于PHBV短纤维的热轧定型温度，再利用热轧定型时，热轧压力和速度使纤维网形变所产生的热效应，使仅位于非织造布表层的PHBV短纤维熔融，形成表面粘结；而纤维网内部的PHBV纤维不熔融或少熔融，内层PHBV短纤维与剑麻纤维缠结的结构，这种结构对于非织造材料的柔韧且表面光洁的性能，起着决定性作用。本专利技术根据前期的试验探索结果，本专利技术所采用的热轧温度为135～142℃，输网帘速度为25～45m/min，压辊压力为300～500N/cm，在此条件下，纤维网表层的PHBV短纤维发生熔融并流动，向剑麻纤维表面扩散，从而产生粘结作用。有益效果(1)本专利技术的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，采用处理后的剑麻纤维经盘磨和打浆形成剑麻浆与P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，其特征是：先将柔软预处理后的剑麻纤维打成浆与PHBV短纤维混合制得混合纤维浆液，最后采用湿法成网、水刺工艺和热轧定型制备剑麻湿法水刺可降解非织造布；/n混合纤维浆液中，混合纤维的质量含量为1～5％，余量为水；混合纤维中，PHBV短纤维的质量含量不低于20％；/n热轧定型时，热轧温度为135～142℃，输网帘速度为25～45m/min，压辊线压力为300～500N/cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，其特征是：先将柔软预处理后的剑麻纤维打成浆与PHBV短纤维混合制得混合纤维浆液，最后采用湿法成网、水刺工艺和热轧定型制备剑麻湿法水刺可降解非织造布；
混合纤维浆液中，混合纤维的质量含量为1～5％，余量为水；混合纤维中，PHBV短纤维的质量含量不低于20％；
热轧定型时，热轧温度为135～142℃，输网帘速度为25～45m/min，压辊线压力为300～500N/cm。


2.根据权利要求1所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，其特征在于，混合纤维中，剑麻纤维的质量含量为30～80％，PHBV短纤维的质量含量为20～70％。


3.根据权利要求1所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，其特征在于，PHBV短纤维的细度为1.3～1.5dtex，PHBV短纤维熔点为137℃和145℃。


4.根据权利要求1所述的一种剑麻湿法水刺可降解非织造布的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)配置预处理液：将剑麻纤维浸渍于乙醇水溶液中进行预处理；
(2)制备剑麻纤维浆：将预处理后的剑麻纤维剪碎、研磨，与水混合打浆，得到剑麻纤维浆；
(3)制备混合纤维浆液：将剑麻纤维浆和切断研磨后的PHBV短纤维混合均匀，得到混合纤维浆液；
(4)制备剑麻湿法水刺可降解非织造布：将混合纤维浆液稀释送入斜网成型器制成纤维网，再依次将纤维网进行预湿、预水刺、水刺、烘燥，卷绕、退卷、热轧定型、收卷，得到剑麻湿法水刺可降解非织造布。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄香武，岑业忠，许文芝，靳向煜，郁崇文，杨建平，
申请(专利权)人：广东省东方剑麻集团有限公司，东华大学，
类型：发明
国别省市：广东;44