[发明专利]一种海藻酸系无纺布的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种海藻酸系无纺布的制备方法，属于海藻酸系无纺布生产技术改进的技术领域。

背景技术

海藻酸系纤维是以天然褐藻提取物为原料，通常，采用海藻酸盐水溶液在含有钙离子的凝固浴挤出进行纺丝，得到海藻酸钙纤维（英国专利1394741）。

据已有的研究资料表明，纯海藻酸系纤维具有优异高吸收水性、易去除性、成胶阻塞性、生物相容性以及可降解吸收等性能，特别适合用于医用纱布、敷料等医疗卫生用途，是一种有发展前景的新型产业用纺织材料。

一般来说，海藻酸系纤维作为原料加工成无纺布的方法有针刺法和水刺法，见（日本专利特开平2-26559、特开平5-209318号）。采用针刺法，将海藻酸系纤维在梳理机进行机械梳理后，用针上下来回钩刺，使得纤维加固而成为针刺无纺布，而水刺法则在梳理机梳理完毕后采用高压水对纤维喷射从而加固成水刺无纺布。

不过，这两种方法均需要干燥后无粘连的纤维，而海藻酸系纤维必须经过溶剂处理才能满足要求。另外，由于受到针刺或水刺等强力作用下，海藻酸系纤维容易损伤，并导致无纺布的成品率低下。

由于传统工艺是由海藻酸系纤维经过有机溶剂脱水，再干燥去除溶剂，切断为短纤维后，再进行机械梳理后，通过针刺或水刺进行加固。工艺路线复杂，且涉及到有机溶剂的大量使用，导致海藻酸系无纺布的成本非常高，也导致了海藻酸系纤维的推广和应用非常困难。

发明内容

    为解决上述问题，本发明的目的是提供一种工序少、避免了有机溶剂的使用，且可以大大降低生产成本的海藻酸系无纺布的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种海藻酸系无纺布的制备方法，包括如下步骤：以含可溶性海藻酸盐的水溶液为纺丝原液，通过计量泵控制流量，由喷丝板在凝固浴中喷丝，再经牵伸处理后，直接切断成超短纤维，并分散在水中，抄造成网面后，利用可溶性海藻酸盐的粘合能力进行粘合，干燥后得到最终产品。

为了保证良好的可纺性，在进入计量泵之前的纺丝原液须进行过滤、真空脱泡等处理。

本发明得到的海藻酸系纤维，其组成为海藻酸、水不溶性的海藻酸盐以及海藻酸衍生物的一种及以上为主体。

作为上述方案的进一步设置，所述纺丝原液中，可溶性海藻酸盐的浓度为1~8%，进一步优选的浓度为3~6%。

所述可溶性海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵中的任意一种或多种，并以水为溶剂形成纺丝原液。在此需要说明的是，纺丝原液的配制可以为将可溶性海藻酸盐固体粉粒溶解在水中，也可以为海藻经过处理消化并过滤后得到的溶液直接作为纺丝原液。

其中，所述纺丝原液在进入喷丝板前（即纺丝时）的旋转粘度值为500~80000mPa·s。

所述喷丝板，其喷丝帽上的喷丝孔孔径在0.05~0.12mm，纺丝时单个喷丝帽的纺丝原液吐出量在200~2000g/min。单个喷丝帽上的孔数在数千至数万左右。

所述牵伸处理时的牵伸速度为10~50m/min，且经牵伸处理后的纤维线密度为6.0dtex以下。

所述切断后的超短纤维长度为10mm以下。

所述凝固浴为无机强酸或一些可反应形成不溶性海藻酸盐的可溶性金属盐类的一种及以上为主体溶解在水中。

其中，所述无机强酸包括盐酸、硫酸、磷酸中的任意一种或多种，金属盐类包括氯化钙、氯化铜、氯化锌、硫酸铜、硝酸银中的任意一种或多种。

所述利用可溶性海藻酸盐的粘合能力进行粘合的方法有两种，其一在无纺布网面喷淋水溶性海藻酸盐稀溶液，再喷淋与凝固浴所使用成分相同的溶液；其二是将无纺布网面的不溶性海藻酸盐部分转化成水溶性海藻酸盐，包括喷淋含钠离子或钾离子的盐或碱的稀溶液，再喷淋与凝固浴所使用成分相同的溶液。

    所述干燥温度控制在90℃以下。

利用制备的海藻酸系纤维，进一步制造成性能较好的湿式无纺布，以下三点为必要条件。

第1是为了保证纤维在水中的分散性。海藻酸系纤维在水中会有所溶胀，并且比较柔软。但是如果纤维的粗细和长度不合适，纤维就不能在水中得到充分分散而形成并丝。如果纤维过粗或过长，即使降低纤维在水中的分散浓度，纤维容易粘连，抄造后容易形成块状物，而不难形成均匀的无纺布网面。我们认为，纤维的线密度必须在10dtex以下，纤维的长度必须在10mm以内。为了提高分散性，还可以加入造纸行业通常使用的分散剂，如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、以及其他植物粘液等。