一种高强力聚乳酸sms复合非织造材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于非织造材料领域，具体涉及一种高强力聚乳酸SMS复合非织造材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]20世纪合成高分子材料的问世及其快速发展极大地改善了人类的生活，合成高分子材料已与钢铁、木材以及水泥并列为材料领域的四大支柱。然而合成高分子材料巨大的生产和消费也产生了两个重大课题:有限的石油资源被大量消耗和废弃聚合物导致的环境污染。这些问题已经引起了全球的高度重视。21世纪，许多国家将建设可持续发展的资源循环型社会作为国策之一，大力开发环境友好的生物降解高分子材料已在世界范围内蓬勃兴起。
[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，随着石油及其衍生物的价格不断上涨，可再生的产品将成为紧俏消费品，这给聚乳酸的广泛应用带来了绝佳的机遇。近些年聚乳酸的生产成本不断下降逐步接近石油资源成本，应用领域也在不断的拓展，普及使用聚乳酸产品将进入高峰阶段。聚乳酸不仅可以由植物资源小麦、玉米等为起始原料制成，也可从石油合成得到，合成后的高聚物经纺丝制成聚乳酸纤维。由于聚乳酸的特殊结构使得聚乳酸纤维制成品废弃后可在自然条件下被微生物分解成水和二氧化碳，不会对环境造成任何污染。此外聚乳酸纤维性能优越，有很好的悬垂性、滑爽性、吸湿透气性、良好的耐热性及抗紫外线功能，并富有光泽和弹性，可作服装面料、家用装饰材料、医用材料、非织造布材料、可生物降解的包装材料等。由聚乳酸或其纤维为原料制成的非织造布在一次性医疗卫生领域得到了广泛应用。
[0004]目前，聚乳酸SMS复合非织造材料的相关研究工作还较少，主要集中在实验性研究阶段，离规模化生产还有一定距离，这主要是由于PLA材料性能较脆，生产时牵伸力不能加的过大。因此，即使制成SMS复合非织造材料，其强力也很难满足要求长率的要求。中国专利ZL201010163359.2公开了一种全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布及其制造方法，该方法所制造的材料纺粘层产品纤维细度较大，导致产品强力较低，在一些领域尤其是包装领域的使用性能会受到较大影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种力学性能佳、生物可降解性好的高强力聚乳酸SMS复合非织造材料及其制备方法。
[0006]实现本发明目的的技术方案是一种高强力聚乳酸SMS复合非织造材料；该高强力聚乳酸SMS复合非织造材料为三层结构，其包括上层和下层的改性聚乳酸纺粘非织造材料及中间层的改性聚乳酸熔喷非织造材料，该高强力聚乳酸SMS复合非织造材料的面密度20-100g/m2，纵向强力50-160N/5cm，纵向断裂伸长率63-130%，横向强力60_180N/5cm，横向断裂伸长率60-120%。
[0007]优选的所述改性聚乳酸纺粘非织造材料的纤维细度是10-20 μ m,面密度5_50g/
m2o
[0008]优选的所述改性聚乳酸熔喷非织造材料的纤维细度是2-5 μ m,面密度4_20g/m2。
[0009]一种制造高强力聚乳酸SMS复合非织造材料的制备方法，包括下列步骤:⑴先将210°C下熔融指数为20-35g/10min，熔点170-180°C的聚乳酸纺粘非织造材料切片和210°C下熔融指数为70-85g/10min，熔点165_175°C的聚乳酸熔喷非织造材料切片分别在90-100°C下干燥2-4h，将以质量计的5-30份聚氨酯弹性体与烘干的70-95份聚乳酸母粒加入螺杆挤出机在160-185°C下熔融挤出，冷却造粒，得到改性聚乳酸纺粘非织造材料切片和改性聚乳酸熔喷非织造材料切片；
[0010](2)将改性聚乳酸纺粘非织造材料切片送入螺杆挤出机中进行熔融纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件到喷丝板喷出，经高速气流冷却牵伸后分丝铺网，得到改性聚乳酸纺粘非织造材料；
[0011](3)将改性聚乳酸熔喷非织造材料切片送入螺杆挤出机中进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件到喷丝板喷出，经高速热气流牵伸后制成熔喷超细纤维，经熔融纺丝在步骤(2)制得的改性聚乳酸纺粘非织造材料的一面形成改性聚乳酸熔喷非织造材料；
[0012](4)重复步骤(2)，在步骤(3)制得的改性聚乳酸熔喷非织造材料的另一面形成改性聚乳酸纺粘非织造材料；
[0013](5)再热轧加固处理后成型，从而制成所述高强力聚乳酸SMS复合非织造材料。
[0014]优选的其中步骤I中聚乳酸纺粘非织造材料切片和聚乳酸熔喷非织造材料切片分别在100°C下干燥4h，所述聚氨酯弹性体为聚醚型聚氨酯。
[0015]优选的其中步骤2中熔融纺丝的纺丝温度180-215°C，纺丝速度100-500m/min。优选的其中步骤3中熔喷纺丝的纺丝温度为200-260°C，纺丝速度100-500m/min。
[0016]优选的所述喷丝板上喷丝孔的孔径是0.25-0.4mm，所述牵伸是侧吹风正压牵伸，牵伸力是0.1-0.5Mpa。
[0017]本发明具有积极的效果:用聚氨酯弹性体对PLA改性，克服PLA脆性大，不易牵伸，生产的非织造产品强力低等缺点；具有优良的力学性能和生物可降解性，能够适应医疗卫生材料和工业包装材料的要求，可广泛用于尿不湿、卫生巾、手术服、覆盖布等产品。
【具体实施方式】
[0018]该高强力聚乳酸SMS复合非织造材料为三层结构，其包括上层和下层的改性聚乳酸纺粘非织造材料及中间层的改性聚乳酸熔喷非织造材料，所述改性聚乳酸纺粘非织造材料的纤维细度是10-20 μ m，面密度5-50g/m2 ;所述改性聚乳酸熔喷非织造材料的纤维细度是 2-5 μ m,面密度 4_20g/m2。
[0019]实施例一:
[0020]先将210°C下熔融指数为35g/10min，熔点170°C的聚乳酸纺粘非织造材料切片和210°C下熔融指数为85g/10min，熔点170°C的聚乳酸熔喷非织造材料切片分别在100°C下干燥4h，将以质量计的5份聚氨酯弹性体与烘干的95份聚乳酸母粒加入螺杆挤出机在170°C下熔融挤出，冷却造粒，得到改性聚乳酸纺粘非织造材料切片和改性聚乳酸熔喷非织造材料切片；将改性聚乳酸纺粘非织造材料切片送入螺杆挤出机中进行熔融纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件到喷丝板喷出，经高速气流冷却牵伸后分丝铺网，得到改性聚乳酸纺粘非织造材料；其中纺丝温度200°C，纺丝速度100m/min ;将改性聚乳酸熔喷非织造材料切片送入螺杆挤出机中进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件到喷丝板喷出，经高速热气流牵伸后制成熔喷超细纤维，得到改性聚乳酸熔喷非织造材料；其中纺丝温度240°C，纺丝速度100m/min ;对中间层的改性聚乳酸熔喷非织造材料的上下两面分别进行改性聚乳酸纺粘非织造材料处理，对三层结构再进行热轧加固最终制得高强力聚乳酸SMS复合非织造材料。
[0021]制得高强力聚乳酸SMS复合非织造材料面密度40g/m2，纵向强力62N/5cm，纵向断裂伸长率63 %，横向强力104N/5cm，横