一種高強力聚乳酸sms復(fù)合非織造材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非織造材料領(lǐng)域，具體涉及一種高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)合成高分子材料的問世及其快速發(fā)展極大地改善了人類的生活，合成高分子材料已與鋼鐵、木材以及水泥并列為材料領(lǐng)域的四大支柱。然而合成高分子材料巨大的生產(chǎn)和消費也產(chǎn)生了兩個重大課題:有限的石油資源被大量消耗和廢棄聚合物導(dǎo)致的環(huán)境污染。這些問題已經(jīng)引起了全球的高度重視。21世紀(jì)，許多國家將建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的資源循環(huán)型社會作為國策之一，大力開發(fā)環(huán)境友好的生物降解高分子材料已在世界范圍內(nèi)蓬勃興起。
[0003]聚乳酸的原料是乳酸，聚乳酸具有良好的生物降解性和生物相容性。目前，隨著石油及其衍生物的價格不斷上漲，可再生的產(chǎn)品將成為緊俏消費品，這給聚乳酸的廣泛應(yīng)用帶來了絕佳的機遇。近些年聚乳酸的生產(chǎn)成本不斷下降逐步接近石油資源成本，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的拓展，普及使用聚乳酸產(chǎn)品將進入高峰階段。聚乳酸不僅可以由植物資源小麥、玉米等為起始原料制成，也可從石油合成得到，合成后的高聚物經(jīng)紡絲制成聚乳酸纖維。由于聚乳酸的特殊結(jié)構(gòu)使得聚乳酸纖維制成品廢棄后可在自然條件下被微生物分解成水和二氧化碳，不會對環(huán)境造成任何污染。此外聚乳酸纖維性能優(yōu)越，有很好的懸垂性、滑爽性、吸濕透氣性、良好的耐熱性及抗紫外線功能，并富有光澤和彈性，可作服裝面料、家用裝飾材料、醫(yī)用材料、非織造布材料、可生物降解的包裝材料等。由聚乳酸或其纖維為原料制成的非織造布在一次性醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0004]目前，聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料的相關(guān)研究工作還較少，主要集中在實驗性研究階段，離規(guī)?；a(chǎn)還有一定距離，這主要是由于PLA材料性能較脆，生產(chǎn)時牽伸力不能加的過大。因此，即使制成SMS復(fù)合非織造材料，其強力也很難滿足要求長率的要求。中國專利ZL201010163359.2公開了一種全降解聚乳酸纖維SMS復(fù)合非織造布及其制造方法，該方法所制造的材料紡粘層產(chǎn)品纖維細度較大，導(dǎo)致產(chǎn)品強力較低，在一些領(lǐng)域尤其是包裝領(lǐng)域的使用性能會受到較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種力學(xué)性能佳、生物可降解性好的高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料及其制備方法。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料；該高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料為三層結(jié)構(gòu)，其包括上層和下層的改性聚乳酸紡粘非織造材料及中間層的改性聚乳酸熔噴非織造材料，該高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料的面密度20-100g/m2，縱向強力50-160N/5cm，縱向斷裂伸長率63-130%，橫向強力60_180N/5cm，橫向斷裂伸長率60-120%。
[0007]優(yōu)選的所述改性聚乳酸紡粘非織造材料的纖維細度是10-20 μ m,面密度5_50g/
m2o
[0008]優(yōu)選的所述改性聚乳酸熔噴非織造材料的纖維細度是2-5 μ m,面密度4_20g/m2。
[0009]一種制造高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料的制備方法，包括下列步驟:⑴先將210°C下熔融指數(shù)為20-35g/10min，熔點170-180°C的聚乳酸紡粘非織造材料切片和210°C下熔融指數(shù)為70-85g/10min，熔點165_175°C的聚乳酸熔噴非織造材料切片分別在90-100°C下干燥2-4h，將以質(zhì)量計的5-30份聚氨酯彈性體與烘干的70-95份聚乳酸母粒加入螺桿擠出機在160-185°C下熔融擠出，冷卻造粒，得到改性聚乳酸紡粘非織造材料切片和改性聚乳酸熔噴非織造材料切片；
[0010](2)將改性聚乳酸紡粘非織造材料切片送入螺桿擠出機中進行熔融紡絲，熔體經(jīng)螺桿到紡絲組件到噴絲板噴出，經(jīng)高速氣流冷卻牽伸后分絲鋪網(wǎng)，得到改性聚乳酸紡粘非織造材料；
[0011](3)將改性聚乳酸熔噴非織造材料切片送入螺桿擠出機中進行熔噴紡絲，熔體經(jīng)螺桿到紡絲組件到噴絲板噴出，經(jīng)高速熱氣流牽伸后制成熔噴超細纖維，經(jīng)熔融紡絲在步驟(2)制得的改性聚乳酸紡粘非織造材料的一面形成改性聚乳酸熔噴非織造材料；
[0012](4)重復(fù)步驟(2)，在步驟(3)制得的改性聚乳酸熔噴非織造材料的另一面形成改性聚乳酸紡粘非織造材料；
[0013](5)再熱軋加固處理后成型，從而制成所述高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料。
[0014]優(yōu)選的其中步驟I中聚乳酸紡粘非織造材料切片和聚乳酸熔噴非織造材料切片分別在100°C下干燥4h，所述聚氨酯彈性體為聚醚型聚氨酯。
[0015]優(yōu)選的其中步驟2中熔融紡絲的紡絲溫度180-215°C，紡絲速度100-500m/min。優(yōu)選的其中步驟3中熔噴紡絲的紡絲溫度為200-260°C，紡絲速度100-500m/min。
[0016]優(yōu)選的所述噴絲板上噴絲孔的孔徑是0.25-0.4mm，所述牽伸是側(cè)吹風(fēng)正壓牽伸，牽伸力是0.1-0.5Mpa。
[0017]本發(fā)明具有積極的效果:用聚氨酯彈性體對PLA改性，克服PLA脆性大，不易牽伸，生產(chǎn)的非織造產(chǎn)品強力低等缺點；具有優(yōu)良的力學(xué)性能和生物可降解性，能夠適應(yīng)醫(yī)療衛(wèi)生材料和工業(yè)包裝材料的要求，可廣泛用于尿不濕、衛(wèi)生巾、手術(shù)服、覆蓋布等產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0018]該高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料為三層結(jié)構(gòu)，其包括上層和下層的改性聚乳酸紡粘非織造材料及中間層的改性聚乳酸熔噴非織造材料，所述改性聚乳酸紡粘非織造材料的纖維細度是10-20 μ m，面密度5-50g/m2 ;所述改性聚乳酸熔噴非織造材料的纖維細度是 2-5 μ m,面密度 4_20g/m2。
[0019]實施例一:
[0020]先將210°C下熔融指數(shù)為35g/10min，熔點170°C的聚乳酸紡粘非織造材料切片和210°C下熔融指數(shù)為85g/10min，熔點170°C的聚乳酸熔噴非織造材料切片分別在100°C下干燥4h，將以質(zhì)量計的5份聚氨酯彈性體與烘干的95份聚乳酸母粒加入螺桿擠出機在170°C下熔融擠出，冷卻造粒，得到改性聚乳酸紡粘非織造材料切片和改性聚乳酸熔噴非織造材料切片；將改性聚乳酸紡粘非織造材料切片送入螺桿擠出機中進行熔融紡絲，熔體經(jīng)螺桿到紡絲組件到噴絲板噴出，經(jīng)高速氣流冷卻牽伸后分絲鋪網(wǎng)，得到改性聚乳酸紡粘非織造材料；其中紡絲溫度200°C，紡絲速度100m/min ;將改性聚乳酸熔噴非織造材料切片送入螺桿擠出機中進行熔噴紡絲，熔體經(jīng)螺桿到紡絲組件到噴絲板噴出，經(jīng)高速熱氣流牽伸后制成熔噴超細纖維，得到改性聚乳酸熔噴非織造材料；其中紡絲溫度240°C，紡絲速度100m/min ;對中間層的改性聚乳酸熔噴非織造材料的上下兩面分別進行改性聚乳酸紡粘非織造材料處理，對三層結(jié)構(gòu)再進行熱軋加固最終制得高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料。
[0021]制得高強力聚乳酸SMS復(fù)合非織造材料面密度40g/m2，縱向強力62N/5cm，縱向斷裂伸長率63 %，橫向強力104N/5cm，橫