[发明专利]全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布及其制造方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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CO₂和H₂O，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^TM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(TORAY)、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，但其成网均匀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。

发明内容

本发明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，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。

本发明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。

本发明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％。

本发明的非织造布的尘埃颗粒0.3μm级过滤效率大于90％，耐磨指数在6.22～12.05次/mg，抗弯刚度为1.5～5.0cN·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°。