一种可降解无纺布材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解无纺布材料及其制备方法，本发明专利技术先利用聚乙烯亚胺对沸石粉进行改性，将聚乙烯亚胺接枝在沸石粉的表面，聚乙烯亚胺具有长链的烷基结构，有助于改善无纺布材料的力学性能，同时聚乙烯亚胺中含有大量的氨基基团，本发明专利技术利用聚乙烯亚胺中的氨基与香茅醛中的醛基进行缩合反应，将具有抗菌性能的香茅醛通过化学作用接枝在沸石粉上，提升了无纺布材料的抗菌性能；同时，沸石粉的孔道结构能够吸附燃烧过程中产生的二氧化碳，有效阻止火焰的产生，聚乙烯亚胺可以形成膨胀炭层，壳聚糖作为阻燃剂的碳源，共同提高了无纺布材料的阻燃性能

【技术实现步骤摘要】
一种可降解无纺布材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无纺布制备
，具体涉及一种可降解无纺布材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械
、
热粘或化学等方法加固而成，无纺布不是由一根一根的纱线交织
、
编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的；无纺布具有防潮
、
透气
、
柔韧
、
轻薄
、
阻燃
、
无毒无味
、
价格低廉
、
可循环再用等特点
。
[0003]聚乳酸
(PLA)
是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源
(
如玉米
、
木薯等
)
所提出的淀粉原料制成，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料
。
[0004]目前的研究中已经将聚乳酸应用于纤维材料从而制备出各种面料制品，其中包括无纺布，开发聚乳酸无纺布，将促进无纺布行业和相关产业的发展，提升相关行业的自主创新能力，虽然聚乳酸纤维在吸湿性和生物降解性方面表现优异，但是其是一种半结晶的高聚物，结晶率低，力学性能表现一般，韧性较差，热稳定性差，而且抗菌抑菌性不足，无法起到稳定且长久的抗菌抑菌效果，从而限制了其使用范围的进一步扩大
。
[0005]中国专利文献
CN202310775699.8
公开了一种改性聚乳酸基无纺布材料及其制备方法与应用，其中改性聚乳酸基无纺布材料的组分包括以下制备原料：第一改性聚乳酸和第二改性聚乳酸；第一改性聚乳酸的组分包括以下制备原料：疏水单体
、
引发剂和第一聚乳酸树脂；第二改性聚乳酸的组分包括以下制备原料：抗氧剂
、
抗紫外剂和第二聚乳酸树脂，所制备的无纺布材料虽具有良好的抗老化性能，但抗菌性能仍有待提高
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可降解无纺布材料及其制备方法，制得的无纺布材料具有良好的力学性能和抗菌性能，抗菌效果持久
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种可降解无纺布材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、
将多孔沸石粉和聚乙烯亚胺加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入环氧氯丙烷，加热搅拌反应，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到预处理沸石粉；
S2、
将预处理沸石粉分散在去离子水中，加入催化剂三乙胺，氮气作为保护气，滴加香茅醛溶液，加热反应，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到改性沸石粉；
S3、
将聚乳酸
、
棉秆纤维和改性沸石粉混合均匀，得到混合料，将混合料先通过螺杆挤压熔融，再通过喷丝孔喷射成纤维，然后将纤维吹风冷却，以气流拉伸成网，通过轧机花辊辊压加固形成无纺布基布；
一种可降解无纺布材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、
将
6g
多孔沸石粉和
4g
聚乙烯亚胺加入到
150mL
去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入
3g
环氧氯丙烷，在
60℃
下加热搅拌反应
4h
，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到预处理沸石粉；
S2、
将
10g
预处理沸石粉分散在
150mL
去离子水中，加入
1g
催化剂三乙胺，氮气作为保护气，滴加
40g
，
5wt%
的香茅醛乙醇溶液，在
70℃
下加热反应
2h
，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到改性沸石粉；
S3、
将
70g
聚乳酸
、10g
棉秆纤维和
6g
改性沸石粉混合均匀，得到混合料，将混合料通过螺杆挤压熔融，控制工作温度在
80℃
，控制转速在
50 r/min
；再通过喷丝孔喷射成聚乳酸纤维，控制喷丝孔径在
0.16 mm
，然后将纤维吹风冷却，以气流拉伸成网，最后通过轧机花辊辊压加固形成无纺布基布；
S4、
将无纺布基布置于壳聚糖溶液中进行浸泡，浴比为
1:10
，取出后烘干，然后浸入
5wt%
的聚乙二醇二缩水甘油醚溶液中，浴比为
1:10
，取出后在
60℃
下热固化
2h
，即得到可降解无纺布材料；其中，壳聚糖溶液的制备方法如下：将
4g
壳聚糖加入到
100g
，
5wt%
的单宁酸溶液中，搅拌溶解，即得到壳聚糖溶液
。
[0024]实施例2一种可降解无纺布材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、
将
10g
多孔沸石粉和
8g
聚乙烯亚胺加入到
150mL
去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入
5g
环氧氯丙烷，在
80℃
下加热搅拌反应
2h
，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到预处理沸石粉；
S2、
将
15g
预处理沸石粉分散在
150mL
去离子水中，加入
2g
催化剂三乙胺，氮气作为保护气，滴加
40g
，
10wt%
的香茅醛乙醇溶液，在
65℃
下加热反应
3h
，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到改性沸石粉；
S3、
将
80g
聚乳酸
、15g
棉秆纤维和
10g
改性沸石粉混合均匀，得到混合料，将混合料通过螺杆挤压熔融，控制工作温度在
80℃
，控制转速在
50 r/min
；再通过喷丝孔喷射成聚乳酸纤维，控制喷丝孔径在
0.16 mm
，然后将纤维吹风冷却，以气流拉伸成网，最后通过轧机花辊辊压加固形成无纺布基布；
S4、
将无纺布基布置于壳聚糖溶液中进行浸泡，浴比为
1:10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可降解无纺布材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将多孔沸石粉和聚乙烯亚胺加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入环氧氯丙烷，加热搅拌反应，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到预处理沸石粉；
S2、
将预处理沸石粉分散在去离子水中，加入催化剂三乙胺，氮气作为保护气，滴加香茅醛溶液，加热反应，待反应完成后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到改性沸石粉；
S3、
将聚乳酸
、
棉秆纤维和改性沸石粉混合均匀，得到混合料，将混合料先通过螺杆挤压熔融，再通过喷丝孔喷射成纤维，然后将纤维吹风冷却，以气流拉伸成网，通过轧机花辊辊压加固形成无纺布基布；
S4、
将无纺布基布置于壳聚糖溶液中进行浸泡，取出后烘干，然后浸入聚乙二醇二缩水甘油醚溶液中，取出后热固化，即得到可降解无纺布材料
。2.
根据权利要求1所述的可降解无纺布材料的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中，多孔沸石粉
、
聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷的质量比为6‑
10:4
‑
8:3
‑
5。3.
根据权利要求1所述的可降解无纺布材料的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中，加热搅拌反应温度为
60
‑
80℃
，加热搅拌反应时间为2‑
4h。4.
根据权利要求1所述的可降解无纺布材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝根，张建国，
申请(专利权)人：龙帛生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：