[发明专利]一种可降解的阻燃植物纤维无纺布及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解的阻燃植物纤维无纺布及其制备方法，属于无纺布技术领域。包括以聚乳酸为主体的植物纤维无纺布和浸轧在基布表面的阻燃剂浆料，以壳聚糖溶解在苹果酸中的产生的离子态为介质，将Zn‑MOF‑74/PVA阻燃剂锚定在植物纤维无纺布基布的表面，从而产生阻燃作用；利用阻燃剂表面丰富的羟基结构、壳聚糖含有的羟基和氨基等极性基团以及无纺布中掺杂的棉杆纤维三者协同所产生的亲水性，优化互补了聚乳酸的疏水性，有效增加其水解降解的速率；同时，掺杂聚酰胺纤维和亚麻纤维改善了无纺布的耐磨性、抑菌、抗静电等性能，拓展无纺布的应用范围。

技术领域

本发明涉及无纺布技术领域，具体为一种可降解的阻燃植物纤维无纺布及其制备方法。

背景技术

阻燃剂是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。其中，阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构，加大高效环保型阻燃剂的开发。而金属有机框架材料具有多孔纳米结构、丰富的空隙、与聚合物出色的相容性、金属节点、多功能配体等优异的特点，为用于聚合材料的阻燃剂提供了多种可能性。

无纺布是由定向的或随机的纤维而构成。多采用生物可降解的环境友好型聚乳酸高分子材料为原料，由于该材料具有易燃性，极易燃烧产生熔融滴落从而引发火灾，因此，如何增加无纺布的阻燃性，提高使用安全性是亟待解决的问题。而目前市场上所使用的的阻燃剂，一般都仅具有阻燃的效果，无法同时帮助无纺布加速降解。同时，普通无纺布也存在强度弱和耐久性差、亲水性弱等缺点。

针对上述问题，我们设计了一种可降解的阻燃植物纤维无纺布及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解的阻燃植物纤维无纺布及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可降解的阻燃植物纤维无纺布，包括植物纤维无纺布基布和浸轧在基布表面的阻燃剂浆料。

本发明中公开了一种可降解的阻燃植物纤维无纺布，其中植物纤维无纺布基布具有易分解、透气、防潮、可循环再利用等特点，本发明中以聚乳酸为主要原料；由于聚乳酸是一种具有易燃性的高分子材料，所以使用浸轧工艺将阻燃剂浆料浸轧在基布表面，有效防止无纺布基布燃烧产生熔融滴落从而引发火灾。

较优化地，所述植物纤维无纺布基布以聚乳酸为主体，各原料组分按如下：以重量计，聚乳酸85-90份、棉秆纤维15-20份、亚麻纤维3-8份、聚酰胺纤维8-12份。

本技术方案中植物纤维无纺布基布包括聚乳酸、棉杆纤维、亚麻纤维、聚酰胺纤维，聚乳酸是一种生物可降解的物质，存在强度弱、耐久性差等弱点。因此，掺杂强度和韧性很好的棉杆纤维来增加无纺布的韧性和强度，掺杂聚酰胺纤维有效提高无纺布的耐磨性；但又因为聚酰胺纤维是疏水性纤维，易产生静电，耐热性差。因此，又加入具有吸湿散热、抑菌、抗静电等性能的亚麻纤维来优化互补，同时，由于亚麻纤维吸湿散热性使得亚麻在纺织纤维中具有一定的阻燃效果。

其中，无纺布的降解为主材料聚乳酸的降解，该物质大部分为水解，一般是水性介质渗入聚合物，导致聚合物分子链松弛，脂键开始水解，逐渐降解为低聚物，产生更多端羧基，增加降解速度。但聚乳酸自身有很强的的疏水性，加入的棉杆纤维具有天然吸湿性，可以提高聚乳酸的水解降解的速度。

较优化地，所述阻燃剂浆料各原料组分按如下：以重量计，阻燃剂5-10份，壳聚糖8-15份，苹果酸0.1-3份，蒸馏水200-220份。