本發(fā)明屬于非織造材料，具體涉及一種可快速沖散水刺非織造材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、用水刺非織造技術(shù)制備的便捷濕紙巾擦拭材料越來越受到消費者青睞，全球約有72％的水刺非織造布被用于一次性擦拭材料。然而，隨著填埋和焚燒加重城市鹽霧及污染，這類產(chǎn)品的用后處理日益成為問題。因此，迫切需要一類不必傾倒或焚燒就能處置掉的用即棄產(chǎn)品。一種理想的處置方法是利用城市污水處理系統(tǒng)及個人住宅化糞系統(tǒng)。人們習(xí)慣將非織造產(chǎn)品隨手丟入下水道內(nèi)，公共機構(gòu)不得不定期進行設(shè)備維護和通排下水道，給社會環(huán)境帶來了極大的負擔(dān)。這就要求此類非織造用即棄產(chǎn)品具有可沖散性能：要求其在使用時具有足夠的濕強度，使用完后直接沖入傳統(tǒng)廁所的過程中分散，繼而排入污水系統(tǒng)，發(fā)生降解。

2、木漿纖維、粘膠纖維、聚乳酸纖維、棉纖維、纖維素纖維、萊賽爾纖維等具有降解功能的纖維原料被廣泛的用于制備用即棄水刺非織造布，如專利cn107419433b公開的一種竹漿粕可沖散水刺材料及制作方法，該竹漿粕可沖散水刺材料包括質(zhì)量百分比為10～80％的竹漿粕、0～60％的木漿粕、10～60％的人造纖維素纖維經(jīng)濕法成網(wǎng)水刺纏結(jié)工藝制成，所述竹漿粕可沖散水刺材料的克重為40～80g/㎡。專利cn102267256b公開的可沖散的水刺非織造材料及生產(chǎn)方法，本發(fā)明公開一種具有高吸水性、手感柔軟等性能，又具有高強力且可在完全自然降解的可沖散的水刺非織造材料及生產(chǎn)方法，有用17mm纖維素纖維制成的水刺非織造布，在所述水刺非織造布上水刺固結(jié)有絨毛漿纖維網(wǎng)。

3、以上為制備的水刺非織造材料，不僅具備穿過廁所抽水馬桶底部排水孔而不會堵塞下水道的能力，由于采用可降解材料，還可減少環(huán)境污染和廢棄物的堆積。但為了獲得優(yōu)異的可沖散性，纖維原料的長度較短，纖維間的結(jié)合力較弱，且當(dāng)非織造布浸入水后，纖維之間的氫鍵會被破水破壞，導(dǎo)致非織造布的濕強度下降明顯。

4、因此，有必要開發(fā)一種在不影響可沖散性的前提下，還具有優(yōu)異的濕強的水刺非織造材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可快速沖散水刺非織造材料及其制備方法，首先用氨基硅烷偶聯(lián)劑改性的介孔硅基分子篩與聚乳酸通過熔融紡絲制得聚乳酸復(fù)合纖維，然后將其與粘膠纖維、木漿纖維混合制備水刺非織造布。在熔融紡絲以及水刺非織造布制備過程中改性介孔硅基分子篩改性介孔硅基分子篩的表面孔洞裸露在聚乳酸復(fù)合纖維表面，遇水后，水在改性的介孔硅基分子篩內(nèi)部的毛細作用可以使材料內(nèi)部增壓，即可以提高相鄰、相接觸的纖維間相互作用、提高濕強度；又因這種毛細吸力在攪拌剪切作用下很容易失效、分散性好，故本發(fā)明的快速可沖散水刺非織造材料兼具良好的可沖散性和優(yōu)異的濕強度。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

3、一種可快速沖散水刺非織造材料，包括如下重量百分比的原料：10-40wt％扁平粘膠纖維、35-60wt％預(yù)處理木漿纖維、20-25wt％聚乳酸復(fù)合纖維；

4、所述聚乳酸復(fù)合纖維通過包括如下步驟的方法制得：

5、(s1)將氨基硅烷偶聯(lián)劑與醇混合均勻，加入介孔硅基分子篩，回流狀態(tài)下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，過濾，洗滌，干燥得改性介孔硅基分子篩，備用。

6、(s2)將聚乳酸、改性介孔硅基分子篩混合均勻，然后進行熔融紡絲，切斷得聚乳酸復(fù)合纖維。

7、步驟(s1)中，所述介孔硅基分子篩粒度為300-500nm，平均孔徑為2-10nm，比表面積為600-1000m2/g。所述氨基硅烷偶聯(lián)劑選自3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一種或兩種及以上的組合。所述氨基硅烷偶聯(lián)劑、醇、介孔硅基分子篩的質(zhì)量比為1：15-25：0.25-0.5。

8、步驟(s1)中，所述反應(yīng)時間為10-24h，所述洗滌為用無水乙醇洗滌1-3次，所述干燥溫度為60-80℃。通過氨基硅烷偶聯(lián)劑對介孔硅基分子篩改性，改變介孔硅基分子篩的表面極性，改善其在聚乳酸中的分散性。

9、所述醇沒有特別的限定，包括但不限于乙醇、異丙醇中的一種或兩種的組合。

10、步驟(s2)中，所述聚乳酸熔融指數(shù)為20-30g/10min·210℃。所述聚乳酸、改性介孔硅基分子篩質(zhì)量比為100：5-8。

11、步驟(s2)中，所述熔融紡絲工藝包括如下步驟：熔融擠出、纖維成形、纖維冷卻、卷繞、拉伸定型、成絲品；在制備聚乳酸復(fù)合纖維的過程中改性介孔硅基分子篩的用量較為關(guān)鍵，太多會顯著提高聚乳酸復(fù)合纖維的抗彎曲變形能力，毛細吸力不易破壞，造成沖散性下降，太少不能提高濕強度，因此該參數(shù)需要嚴(yán)格把控。

12、其中：熔融擠出采用螺桿長徑比為24-36的單螺桿擠出機，一區(qū)溫度為190-210℃，二區(qū)溫度為210-220℃，三區(qū)溫度為220-250℃，計量泵溫度為220-250℃，熔噴模頭溫度為220-250℃。熔噴模頭孔徑0.2-0.35mm、長徑比為2-4。螺桿轉(zhuǎn)速30-42rpm，紡絲速度2000-3000m/min，拉伸定型溫度為100-110℃，拉伸倍率1-3.5倍。所述纖維冷卻采用15-20℃的空冷，所述空冷距熔噴模頭50-120mm，所述空冷流速為0.5-1m/s。

13、所述聚乳酸復(fù)合纖維的平均直徑為5-10μm，長為6-12mm。

14、所述扁平粘膠纖維的細度為1.5-2.8dtex，長10-15μm、寬1-5μm。

15、所述預(yù)處理木漿纖維為通過向木漿纖維中加水進行打漿處理，烘干，制得；所述木漿纖維長度為2-8mm；所述打漿處理中打漿度為40-60°sr，打漿濃度4-5wt％，打漿濕重控制在8.5-9.5g；所述木漿纖維選自針葉木漿纖維、闊葉木漿纖維中的一種或兩種的組合。

16、本發(fā)明還提供了上述可快速沖散水刺非織造材料的制備方法，包括如下步驟：

17、將扁平粘膠纖維、預(yù)處理木漿纖維、聚乳酸復(fù)合纖維開松混合并制備混合漿，混合漿泵送斜網(wǎng)成型系統(tǒng)，輸出濕法纖網(wǎng)，平網(wǎng)水刺加固，轉(zhuǎn)鼓水刺加固，脫水，干燥，卷繞。

18、所述混合漿濃度為0.4-1g/l。所述平網(wǎng)水刺加固工藝：水針垂直于纖網(wǎng)，水刺壓力30-80bar，水針孔直徑0.1-0.15mm，水刺道數(shù)3-5道，且每道水刺之間以5-15bar的幅度逐步遞增，輸網(wǎng)簾速度5-20m/min，水刺距離30-40mm。所述轉(zhuǎn)鼓水刺加固工藝：水刺壓力30-80bar，水針孔直徑0.1-0.15mm，水刺道數(shù)1-3道。所述脫水為經(jīng)抽吸裝置脫出多余水分。所述干燥溫度為70-130℃，干燥時間為5-15s。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明首先用氨基硅烷偶聯(lián)劑改性的介孔硅基分子篩與聚乳酸通過熔融紡絲制得聚乳酸復(fù)合纖維，然后將其與粘膠纖維、木漿纖維混合制備水刺非織造布。在熔融紡絲以及水刺非織造布制備過程中改性介孔硅基分子篩改性介孔硅基分子篩的表面孔洞裸露在聚乳酸復(fù)合纖維表面，遇水后，水在改性的介孔硅基分子篩內(nèi)部的毛細作用可以使材料內(nèi)部增壓，即可以提高相鄰、相接觸的纖維間相互作用、提高濕強度；又因這種毛細吸力在攪拌剪切作用下很容易失效、分散性好，故本發(fā)明的快速可沖散水刺非織造材料兼具良好的可沖散性和優(yōu)異的濕強度。