本发明专利技术公开了一种全降解聚乳酸纤维ＳＭＳ复合非织造布及其制造方法，该非织造布由三层无纺布通过自粘合或热轧复合而成，其中中间层为聚乳酸熔喷无纺布，中间层的上层和下层均为聚乳酸纺粘无纺布。该ＳＭＳ非织造布均匀且质量稳定，具有优异的物理性能、过滤性能和屏蔽性能，其中薄型的ＳＭＳ产品具有良好的防水透气性能，特别适用于卫生材料和包装材料领域；中等厚度的ＳＭＳ产品适用于用即弃的医疗领域；而厚型的ＳＭＳ产品适用于工业过滤领域。本发明专利技术的生产工艺具有容易操作及控制，稳定性良好，并且能够进行工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织材料非织造布领域，具体涉及一种全降解聚乳酸纤维SMS复合非 织造布产品及制备工艺。
技术介绍
由于受到来自环保意识不断增强和石油等不可再生资源日益枯竭的双重压力，生 物可降解材料的开发与应用已成为人们关注的焦点之一。聚乳酸(PLA)是采用玉米、小麦 和马铃薯等可再生资源为原料制成，其产品环保，使用后可以完全降解成C02和H20，同时具 有可堆肥的能力，因此聚乳酸是一种理想的可降解原料。对聚乳酸纤维的研究开发及应用，美国、日本及欧洲一些发达国家走在了其它国 家的前列。世界最大的PLA切片生产商美国Nature Works公司已成功开发出商品名Ingeo 系列纤维级的聚乳酸切片，经熔融纺丝生产的聚乳酸纤维具有一般合成纤维的特征，如较 高的强度和伸长率，优良的回弹性和保形性，同时又具有较好的亲水性和芯吸性，低燃烧 性、烟尘小等优点，另外加工性能和可纺性良好，所制成的聚乳酸产品具有与合成纤维制成 的产品相近。日本东丽(T0RAY)、钟纺(Konebo)以及尤吉尼卡(Unitika)等公司也相继开 发出数量众多的PLA产品，但这大都是采用所采用的方法是纺粘熔融纺丝并采用传统纺织 和针刺、水刺及热粘合等非织造布工艺。目前，对聚乳酸熔喷工艺还处于小试阶段，至今还没有大规模商业化生产。国内外 对SMS复合聚乳酸非织造布的研究鲜见报道。SMS复合非织造布是由上层S布(纺粘布)、 中层M布(熔喷布)、下层S布(纺粘布)三层复合而成。纺粘法非织造布由于纤网中纤 维多为连续长丝，强度高，纵横向性能接近，但其成网均勻度和表面覆盖性较差；熔喷法所 产生的纤网由于由超细纤维构成，其相应的布面比表面积大，比表面能很大，孔隙率小，过 滤阻力小，过滤效率高，表面覆盖性及屏蔽性能均很好，但其缺点是强度低、耐磨性较差。若 将这两种生产工艺结合，所形成的复合体则能弥补了彼此弱点，具有强度高、耐磨性好的特 点，同时又具有优异的过滤效果和屏蔽性能。我国对聚乳酸非织造布的研制和开发处于起步阶段，尤其对SMS聚乳酸非织造布 的研究还是空白。有关学者、研究人员及企业为打破国际垄断格局，进行了大量研究，并已 取得了一定的成果。中国专利ZL200410017776.0中介绍了一种超细聚乳酸纤维非织造布， 它是利用熔喷工艺制成的非织造布，它没有针对聚乳酸特性改进现有的熔喷设备，所生产 的产品稳定性较差。中国专利ZL200710131440. 0公布了一种纺粘聚乳酸长丝非织造布， 它是利用现有设备并进行一定改造，使之能适应聚乳酸特种切片，所公布的工艺可以进行 产业化生产。天津工业大学的刘亚等人在实验室中利用熔喷工艺也制出了用于过滤材料的 PLA非织造布，但所研制的非织造布在生产中会出现断丝并丝等情况，不利于规模化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布，该SMS非织造布均勻且质量稳定，具有优异的物理性能、过滤性能和屏蔽性能，其中薄型的SMS产品具 有良好的防水透气性能，特别适用于卫生材料和包装材料领域，如做卫生巾、卫生护垫、婴 儿尿裤、成人失禁裤等的防侧漏边及背垫等；中等厚度的SMS产品适用于用即弃的医疗领 域，如手术衣、手术服、绷带、伤口贴以及罩布等；而厚型的SMS产品适用于工业过滤领域， 如过滤布、擦布等。本专利技术的另一目的是提供一种上述全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布的制备 工艺，该生产工艺具有容易操作及控制，稳定性良好，并且能够进行工业化生产。本专利技术的目的可以通过以下措施达到一种全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布，该非织造布由三层无纺布通过自粘合 或热轧复合而成，其中中间层为聚乳酸熔喷无纺布，中间层的上层和下层均为聚乳酸纺粘 无纺布；该非织造布面密度为25 150g/m2，厚度为0. 1 1. 6mm,纵向拉伸强力为52. 34 178. 92N/5cm，横向拉伸强力35. 45 160. 86N/5cm，纵向断裂伸长率3. 06 12. 78%，横向 断裂伸长率为5. 26 18. 49%。本专利技术的非织造布的尘埃颗粒0. 3 i! m级过滤效率大于90%，耐磨指数在6. 22 12. 05次/mg，抗弯刚度为1. 5 5. OcN cm，透气性指数在158 466. 211/(m2 s)，透水 静水压在20 120cm水柱，拒水性能指标接触角> 120°。其中上层和下层的聚乳酸纺粘无纺布的长丝细度在0. 12 1mm，面密度在10 100g/m2，厚度为0. 05 1. 2mm,纵向拉伸强力为15 40N/5cm，横向拉伸强力10 30N/5cm，纵向断裂伸长率10 16%，横向断裂伸长率为15 21%。中间层聚乳酸熔喷 非织造布的纤网纤维为超细纤维，其平均细度为1. 5 11 y m ；该无纺布的厚度为0. 05 1. 0mm，面密度为3 50g/m2，纵向拉伸强力为5 15N/5cm，横向拉伸强力3 15N/5cm，纵 向断裂伸长率2 8%，横向断裂伸长率为3 12%。本专利技术的全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布的制造方法，包括如下步骤A、纺粘法熔融纺丝将聚乳酸切片干燥至含水量在lOOppm以下，然后将切片送进 螺杆挤压机中，进行熔融纺丝，熔体经纺丝板中喷出的熔体由两侧高速冷却气流拉伸成连 续的长丝，最后经分丝铺网，得到熔融纺丝纤网。其中干燥处理在热空气干燥设备中进行。该步骤的具体工艺为将聚乳酸切片喂入到喂料斗中，经由管道被送进纺粘生产 线中的热空气干燥设备部分，利用循环高温气流对切片进行干燥，可在短时间内去除水分， 其干燥温度设置为50 120°C，烘燥时间在3 10h，烘燥后其PLA切片含水量在lOOppm 以下；干燥后的聚乳酸切片被送进螺杆挤压机中，其螺杆挤压机长径比在30 50，并在下 列条件下熔融纺丝螺杆挤出温度150 200°C，进料段、压缩段和计量段的温度范围在 120 140°C、135 180°C、160 230°C，纺丝速度在 200 2000m/min。聚乳酸切片在螺杆挤压机中加热熔融，经过滤网过滤熔体杂质，通过计量泵控制 喷丝板挤出量，经纺丝板中喷出的熔体由两侧高速气流拉伸成连续的长丝，在该阶段聚乳 酸熔体同时凝固形成纤维长丝，最后经机械分丝铺网。其主要工艺参数为纺丝板喷丝孔径 为0. 2 0. 4mm,喷丝孔挤出量控制在0. 1 0. 5g/ (孔 min)，由于考虑到熔喷产量较低，需 降低纺粘喷丝板挤出量，经实验研究表明，挤出量在0. 01 0. 2g/(孔 min)较为适宜，侧 向冷却风(高速冷却气流)温度在10 35°C，湿度限制在25 60%，风速在0. 2 1. 6m/5B、熔喷法熔融纺丝将聚乳酸切片干燥至含水量在50ppm以下，然后将切片送进 螺杆挤压机中熔融纺丝，熔体经喷丝模头喷出后先由高温热空气气流拉伸得到超细纤维， 再采用冷却空气使纤维快速冷却并结晶，均勻铺成纤网。其中干燥处理在热空气干燥设备 中进行。步骤B的具体工艺为将聚乳酸切片喂入到喂料斗中，经由管道被送进熔喷生产 线中的热空气干燥设备部分，利用循环高温气流对切片进行干燥，其干燥温度设置为50 100°C，烘燥时间在5 12h，较纺粘用切片长，烘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全降解聚乳酸纤维ＳＭＳ复合非织造布，其特征在于该非织造布由三层无纺布通过自粘合或热轧复合而成，其中中间层为聚乳酸熔喷无纺布，中间层的上层和下层均为聚乳酸纺粘无纺布；该非织造布面密度为２５～１５０ｇ／ｍ↑［２］，厚度为０．１～１．６ｍｍ，纵向拉伸强力为５２．３４～１７８．９２Ｎ／５ｃｍ，横向拉伸强力３５．４５～１６０．８６Ｎ／５ｃｍ，纵向断裂伸长率３．０６～１２．７８％，横向断裂伸长率为５．２６～１８．４９％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柳铭，
申请(专利权)人：豆丁乐园南京婴儿用品有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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