[发明专利]可生物降解的纺粘无纺布切片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于无纺布制造技术领域，具体涉及一种可生物降解的纺粘无纺布切片及其制备方法。

背景技术

无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒、无刺激性、色彩丰富、价格低廉等特点。无纺布的生产技术主要有纺粘法、熔喷法、浆粕气流成网法、针(水)刺法、化学粘合法和热粘合法等。纺粘法又称纺丝成网法，在20世纪50年代末，美国杜邦(Du Pont)公司首先研究纺粘法非织造布并获得专利。在纺粘加工过程中，熔融的高聚物从喷丝孔挤出后，在冷空气中冷却，进入牵伸器的高速流场，并由高速气流对丝条进行拉伸而形成连续长丝后，在凝网帘上成网，并铺放在成网帘上，再经固结装置处理后形成纺粘非织造布。

纺粘非织造布具有很好的物理机械性质，并远远超过短纤维干法成网非织造材料，纺粘法制成的织物主要用于制备强度大的材料，已在我国各个工程中使用。聚丙烯(PP)纺粘非织造布在用即弃产品中使用最多，但使用之后的固体废弃物难以降解，给我国的环境保护带来了巨大的压力，所以制备可生物降解非织造布成为非织造业发展的热点。刘青山等在将PP与Cu²⁺掺杂的锐钛矿型纳米TiO₂共混，制成的PP纺粘非织造布可以催化光氧化降解，加快降解速度。张迎晨等将PP切片和可降解聚合物聚乳酸(PLA)熔融共混制成的蒙脱土/PP/PLA复合纤维材料、纳米氧化锌/PP/PLA复合纤维材料、碳纳米管/PP/PLA复合纤维材料都具备了良好的纺丝性和生物降解性。杨志云将PP纤维与可控降解剂熔融共混改性制成了可控光-生物降解PP纤维及其制品，金鹏等在PP纤维表面涂覆降解剂二氧化钛，使PP纤维可以自身降解，这些研究表明用通过共混改性制备可降解非织造布切片是可行的。

聚丙烯是生产无纺布的主要原料，占所有无纺布原料的60%以上。但聚丙烯属于线性的饱和碳氢化合物，其废弃后若焚烧将产生有害气体，若掩埋难以发生微生物降解。研究发现，聚丙烯织物掩埋在地下450 d 后，未观察到强度下降的现象；自然条件下经 12 个月的曝晒仍具有40%以上的强度。可见普通聚丙烯的光老化降解也不是处理聚丙烯废弃物的有效措施。因此，大量用作环保购物袋以及一次性卫生和医疗等用即弃产品的聚丙烯无纺布材料的废弃物给环境保护带来了巨大的压力。为此，聚丙烯纺粘无纺布材料废弃物的可降解研究，已成为目前研究的热点之一。

由二氧化碳和环氧化合物共聚合成的脂肪族聚碳酸酯具有可生物降解性，是一类可完全降解的环保聚合物，俗称二氧化碳塑料。聚碳酸亚丙酯是二氧化碳（CO₂）和环氧丙烷（PO）的交替共聚物，其中CO₂含量占31%～50%，可大大降低对石油的消耗。聚碳酸亚丙酯具有良好的透明性、可降解性、高阻隔性、生物兼容性，通过塑料改性加工可应用在注塑和挤出制品、纤维制品和吹塑制品，能替代医药、食品和农业等领域使用的诸多不可降解产品。国家塑料制品质量监督检验中心采用受控堆肥实验方法，对聚碳酸亚丙酯发泡材料进行生物降解实验。实验引用国家标准GB/T19277—2003，在模拟的需氧堆肥条件下，通过测定其排放二氧化碳量来确定最终需氧生物分解能力，其中培养土来自稳定的、腐熟的堆肥，参比材料为纤维素，实验温度为58℃，结果显示45天生物分解率为28.2%，90天生物降解率为49.9%。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可生物降解的纺粘无纺布切片及其制备方法。通过熔融共混可均衡各聚合物组分的性能，取长补短，消除各单一聚合物组分性能上的弱点，获得综合性能较为理想的聚合物材料。迄今为止，关于聚碳酸亚丙酯与聚丙烯共混制备可降解的纺粘无纺布切片的研究，国内外尚未有过报道。

本发明提供的可生物降解的纺粘无纺布切片，含有如下重量份数的成分：

聚碳酸亚丙酯             50~90；

聚丙烯纺粘无纺布切片     10~50。

优选地，上述的可生物降解的纺粘无纺布切片，由如下重量份数的原料制成：

聚碳酸亚丙酯          50~90；

聚丙烯纺粘无纺布切片 10~50；

无机粒子              0~40；

增容剂                0~10；

封端剂                0~8；

引发剂                0~0.1；

耐热稳定剂             0~2；