[发明专利]一种结构弹性的非织造复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种结构弹性非织造复合材料及其制备方法，涉及非织造复合材料领域，该非织造复合材料是由超细弹性纤维和主体纤维共混组成，具有一体结构、比表面积大、结构蓬松、弹性伸长率高和拉伸恢复性强的特点，可以在医疗防护、个人护理和防撞包装等多个领域应用；同时，该非织造复合材料的制备方法为：(1)超细弹性纤维层的准备；(2)主体纤维层的准备；(3)一体化结构的复合成型；(4)收缩‑弹性整理；本非织造复合材料在生产过程中没有使用有毒化学试剂，具有绿色环保，对人体无害的特点，具有大规模化生产和应用的优势。

技术领域

本发明涉及非织造复合材料领域，具体涉及一种具有结构弹性的非织造复合材料及其制备方法。

背景技术

近几年来，非织造材料在原材料和加工工艺选择上不断创新，产品性能不断提高，功能日益多元化，应用领域不断拓大。其中，弹性非织造材料作为一种非织造材料功能化、技术化和复合化的产物，因其优异的回弹性能，广泛应用在医疗卫生和服装领域，如婴儿尿布、卫生巾、医用绷带、运动服、内衣等。具有超弹性功能的非织造材料得到了国内外诸多专家学者的青睐，成为非织造材料行业的研究热点。

目前，弹性非织造布的生产方式主要有三大类：(1)使用弹性聚合物原料通过熔喷法或纺粘法成网制得弹性非织造材料。如专利CN201810205125.6中将聚烯烃弹性共聚物、超高分子量聚乙烯和改性后的热塑性聚合物共混纺丝得到一种聚丙烯基长丝弹性超柔非织造材料；(2)将非织造布与弹性膜或弹性网复合在一起，从而获得具有一定弹性的非织造布。如专利CN202010838954.5中将无纺布基层、胶粘层和弹性层从上到下复合在一起形成具有弹性的非织造材料；(3)弹性纤维和非弹性纤维混合，经非织造加工方法(针刺、水刺、热黏合等)使非织造材料获得弹性。尽管这些方法实现了非织造布的弹性，但是上述的弹性非织造材料技术存在下述这样的难点：(1)使用弹性聚合物原料成本相对较高，同时其结构稳定性不足；(2)非织造布与弹性膜或弹性网复合大量使用乳胶，环保性不足的同时还往往导致制得的非织造布透气性差、轻柔性不够等。

因此如何制造出一种弹性好、强力高、柔软性佳、低成本和绿色环保的非织造材料满足人们对于医疗卫生领域非织造材料的要求是行业内的共性问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种结构弹性的非织造复合材料及其制备方法，所获得的结构弹性非织造布不但弹性好，同时有优越的蓬松、透气性、柔软性，具有皮肤追随性,兼具较高的力学性能，而且具有操作方便，纤维直径小、比表面积大、结构蓬松、孔隙率大、孔径小、工艺先进、流程短、成本低等优势。

本发明采取的技术方案之一是：一种结构弹性的非织造复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)超细弹性纤维层的准备：以热塑性非结晶聚合物和热塑性弹性聚合物为原料，采用熔喷成型技术获得一种纤维直径为0.1-10μm、弹性回复率100％～300％、孔隙率为85-95％的超细弹性纤维层；

(2)主体纤维层的准备：直径为30-200μm的纤维组成的孔隙率为90-99％、厚度为0.5-1.0mm、纵向取向角度小于30°的纤维占比大于45％纤维网为主体纤维层；

(3)一体化结构的复合成型：将步骤(1)的超细弹性纤维层和步骤(2)的主体纤维层按照一定的顺序上下叠层组合成复合纤维网，然后利用水射流或者金属刺针对其进行反复穿刺形成具有一体化结构的复合纤维网；

(4)收缩-弹性整理：将步骤(3)的复合纤维网送入到一定温度环境下进行热处理，使得超细弹性纤维收缩而形成一种弹性非织造复合材料。

进一步的，所述步骤(1)中热塑性非结晶聚合物采用聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己烷二甲醇酯、交联聚乙烯、交联聚氯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中的任一种；热塑性弹性聚合物采用乙烯—辛烯共聚物、热塑性聚氨酯和聚酰胺热塑弹性体中的任一种；所述热塑性非结晶聚合物和热塑性弹性聚合物的质量比为3:7～7:3。