[发明专利]一种一步法聚乳酸纺丝成网水刺非织造布及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非织造布制造技术，具体为一种强度高，且具有良好柔软性、皮肤亲和性、吸湿透气性及生物降解性的聚乳酸纺丝成网水刺非织造布及其制造方法，国际专利分类号拟为Int.Cl D01F1/09(2006.01)。 

背景技术

聚乳酸(PLA)以玉米、小麦、木薯等一些植物中的淀粉为最初原料，经过酶分解得到葡萄糖，再经过乳酸菌发酵后变成乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。以这种可再生资源为原料的聚乳酸制备的非织造布是一种新型材料，完全不依赖天然石化资源，因此其发展不受世界石油、煤炭日益枯竭危机的制约。同时，还间接地减少石油化工对大气的污染及其废弃物对环境的破坏。 

聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，30天内会在自然条件下彻底分解成CO₂和H₂O，不会对环境产生污染，因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。随着人类保护地球环境意识的日益加强，对环保技术、环保产品的研究开发更为关注，可生物降解的聚乳酸非织造布应用将具有越来越广泛的应用前景。 

虽然聚乳酸纤维的原料来源丰富且价格低廉，但是其聚合纺丝加工等过程所需要的成本较高，而且聚乳酸纤维的聚合度有待于进一步提高，因而使聚乳酸的非织造产品大规模工业化生产和广泛使用受到一定的限制。但聚乳酸本身的生物降解特性，使其作为环保材料在取代现有不可降解的非织造布产品、促进环境保护方面有着巨大的作用，将成为今后重点发展的一种非织造布产品。 

近年来，国内外对聚乳酸非织造布进行了开发研究，并形成了一些专利。KR20080106609介绍了一种利用聚乳酸短纤维梳理成网再水刺加固制备聚乳酸水刺非织造布的技术，由于采用短纤维梳理成网的方式，因此产品的强度相对较低，这就限制了其应用领域。USP5833787介绍了一种利用聚乳酸切片一步法 制备聚乳酸纺粘非织造布及其制备技术，其固网工艺采用的是热粘合加固。USP5910368介绍了另一种亲水性聚乳酸纺粘法非织造布制备技术，将聚乳酸切片干燥后通过纺粘技术成网，然后通过喷洒或泡沫浸渍法将亲水性表面活性剂对纤网进行处理，再利用热轧粘合固网。日本尤尼吉卡公司也用一步法纺粘法工艺成功试制了聚乳酸纺粘非织造布。由于这些技术均采用热轧法进行加固，使得产品的手感较硬。德国萨克森纺织研究所对聚乳酸纺粘水刺非织造布进行了研究，通过切片干燥工艺、纺丝工艺及水刺加固工艺的研究，结果表明，适当的可生物降解的纺粘非织造布可用抽吸空气原理制成，但对于工艺的可靠性，尚需更多的研究支持。 

上海市合成纤维研究所是国内最早开展聚乳酸纺粘法技术研究的单位，在已进行过系列小试和扩大试验的基础上，承担了国家科技部的支撑计划项目“聚乳酸纺粘法非织造布装备与工艺技术研发”，在对原有双组分复合纺粘法生产线进行部分改造后，形成了一条幅宽3.2m、年产1000t的生产线，并通过了项目验收和技术鉴定。 

但是，目前的这些聚乳酸非织造布制备技术中，一般都是通过聚乳酸短纤维梳理成网再水刺或聚乳酸切片纺粘热轧而成，在产品的强度和手感方面存在不足，从而使聚乳酸的性能不能很好地发挥，制约了产品的应用领域。另外，采用切片作为原料，干燥工艺非常重要，因为纺丝过程中水分的存在对聚乳酸的可纺性及最终非织造布的性能有很大的影响。而采用玉米淀粉发酵聚合制成聚乳酸熔体直接进行纺丝成网、水刺加固一步法制备聚乳酸纺丝成网水刺非织造布的技术还未见有报导。 

发明内容

针对现有聚乳酸切片纺丝成网法中切片干燥工艺要求严格及产品性能的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一步法制备聚乳酸纺丝成网水刺非织造布及其制造方法，该聚乳酸纺丝成网水刺非织造布采用玉米淀粉发酵聚合制成聚乳酸熔体，直接进行纺丝成网、水刺加固一步法制备聚乳酸纺丝成网水刺非 织造布，省去了聚合物熔体造粒、切片干燥等工序，工艺流程短、成本低，适用于工业化生产；产品强度高，并且具有良好的柔软性、皮肤亲和性、吸湿透气性及生物降解性，可用于手术衣、手术覆盖布、口罩、婴儿尿布、妇女卫生巾、成人尿失禁用品、隔离服、一次性口罩、手套等医疗卫生用品方面，开发利用前景广阔，具有实际推广应用价值。