[发明专利]一种绿色可完全降解型保暖材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及保暖材料及其生产方法，特别涉及一种绿色可完全降解 型保暖材料及其生产方法，其强度，蓬松性，保暖性和回弹性好，材料多 孔性结构稳定持久。

背景技术

我国是13亿人口的大国，无论吃饭还是穿衣需求都位居世界前列， 然而巨大消费背后所带来的固体废弃物排放也非常惊人，有资料表明，在 “限塑令”颁布以前，2007年中国塑料类合成材料消费量超过5000万吨， 这类材料废弃后主要采用填埋处理，但需要花费100～200年时间才能降 解，而可供选择的垃圾填埋场越来越少，相应带来的处理成本也越来越大； 另一方面，这类材料来源于天然石油资源，受石油市场价格暴涨及地球资 源枯竭危机的制约，因此采用可降解材料生产高品质产品，以减少对我们 赖以生存地球的污染，对于整个社会的可持续发展是非常重要的。

聚乳酸纤维是一种新型的生态环保型纤维，它以玉米淀粉为原料， 经过发酵、缩合、聚合等一系列反应制成。在正常的温度和湿度条件下， 聚乳酸及其制品是极其稳定的，但废弃后的制品在土壤或海水中经微生物 作用可降解为二氧化碳和水，随后在植物光合作用下，它们又会成为淀粉 的起始原料。

聚乳酸也是一种低能耗产品，比以石油产品为原料生产的聚合物低 30～50％的能耗，此外聚乳酸纤维的应用性能也非常优异，如其熔点范围 很宽(120℃～170℃)，并且具有很好的热粘结性能，使其成为双组份纤 维的最佳选择之一；在夏天透湿性、水扩散性优异，吸汗快干，冬天保温 性比棉和聚酯纤维高20％以上，且回弹性好以及较好的卷曲性和卷曲持 久性，使其适合各种填絮材料、地毯和毛毡；对紫外光照射稳定，抑菌性 良好；其强伸特性与聚酯纤维相差不多(强度：4.5～5.5g/d，伸度：25～40％)， 使其方便于纺织加工。

聚乳酸纤维自从上个世纪五十年代开始产业化以来，随着生产规模 的不断扩大，成本也进一步下降，现在的价格已经介于聚酯和聚酰胺纤维 之间。我国目前对于聚乳酸的应用在纺织上比较多，有纯纺和与其它天然 或合成纤维混纺，在无纺布方面也有纺粘、熔喷和水刺纤维聚乳酸产品的 出现，但具体在保暖材料方面应用还没有见到。

木棉纤维是果实纤维，其纵向表面光滑，截面为圆形或椭圆形，纤 维最大特点是内部中空，中空度高达80％～90％，细胞壁薄，壁厚约为 0.5～2μm，纤维细而短(长度8～34mm，细度为0.9～3.2dtex)，单纤维密 度仅为0.29g/cm³，因此纤维轻而保暖，主要用作各种填絮料。由于木棉 纤维的相对扭转刚度大、长度短、强力低、抱合力差和缺乏弹性，易造 成填充料被压扁毡化，甚至局部出现破洞，因此近几年对木棉纤维絮料 高值化开发做了很多工作：

中国专利CN1644779公开了一种回弹性好、结构增强、高效保暖木 棉絮料的制造方法，选用25～90％天然木棉纤维、5～40％低熔点纤维、 0～70％压缩回弹性好的化学纤维，将纤维原料混合开松后，进行成网处 理，形成纤网，然后进行粘合处理而成。该项专利克服了传统木棉絮料的 致命缺陷，并保持了木棉絮料固有的高效保暖和轻质特性，所用低熔点纤 维为聚烯烃、共聚酰胺以及共聚酯等合成纤维，所用压缩回弹性好的化学 纤维是单孔或多孔三维卷曲中空化纤或聚对苯二甲酸丙二醇脂等高弹性 纤维。

纺织学报2007年01期刊登楼英，王府梅，刘维的《木棉絮料的压 缩性能测试分析》一文，主要内容是为提高传统木棉絮料的强度和持久回 弹性，拓宽其应用范围，开发了专利技术CN1644779，通过测试对比传 统木棉絮料和利用专利技术制造的新型木棉絮料的压缩性能，比较了不同 化学纤维与木棉混合的新型絮料的差异，发现混入合纤后的木棉絮料尽管 初始蓬松度没有纯化纤絮料大，柔软性没有纯木棉絮料好，但是新型木棉 /合纤混纤絮料的压缩弹性有了明显的提高，文中所用化学纤维分别是四 孔PET、七孔PET以及高弹性纤维PTT。