一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维及其制备方法与流程

本发明涉及纤维，具体为一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维及其制备方法。

背景技术：

1、纸尿裤是婴幼儿或行动不便者的日常必需品，目前传统纸尿裤主要由无纺布、高吸水树脂、pe膜等材料共同制成，高吸水的同时柔软舒适，不刺激皮肤，具有工艺流程短、生产速度快、产量高、成本低、用途广、原料来源多等优点，但是传统纸尿裤对环境不友好，聚乳酸是以乳酸为原料聚合而成的聚酯，来源于生物基原料，玉米、木薯、甘蔗等富含淀粉的农作物，作为一种完全生物可降解对环境友好的聚酯类化合物，来源广泛，聚乳酸制成的聚乳酸纤维是一种环保可完全生物降解的合成纤维，可完全降解为二氧化碳和水，燃烧时不会产生毒气，不会造成污染，无毒无刺激，资源可再生，而且聚乳酸纤维具有亲水性好、透气性好、手感好舒适度高、回弹性好、收缩率可控制、成型加工性好、可燃性低、发烟量小、耐洗涤性、生物相容性良好、力学性能优异等诸多优点，广泛应用于非织造布、服装、家用装饰、卫生医疗、日常生活用品、包装材料等领域，应用前景广阔，因此可以将聚乳酸纤维作为制作纸尿裤的材料，但是聚乳酸纤维的吸水性能和抗菌性能比较差，需要添加入其它组分，制成聚乳酸复合纤维，才能达到纸尿裤产品所需标准。

2、公开号为cn114182435a的专利公开了一种聚乳酸抗菌复合纤维膜及其制备方法和应用，将银源与茶多酚和水混合，进行还原反应，制备复合抗菌剂，将复合抗菌剂与聚乳酸和溶剂以及偶联剂混合得到皮层纺丝液，聚乳酸与溶剂混合得到芯层纺丝液，将皮层纺丝液和芯层纺丝液进行同轴静电纺丝，得到聚乳酸抗菌复合纤维膜，提高了聚乳酸复合纤维膜的抗菌性能，但是该专利未解决聚乳酸复合纤维的吸水性问题，不能用作纸尿裤的材料，为此，本发明提出了一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维及其制备方法。解决了以下几点技术问题：

2、(1)解决了聚乳酸复合纤维的吸水性较差的问题；

3、(2)解决了聚乳酸复合纤维的抗菌性较差的问题。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，包括以下重量份的原料：聚乳酸70-100份、蒙脱土添加物4-10份、抗菌添加物1-8份、润滑剂1-5份、醋酸纤维素5-15份、天然植物纤维10-30份。

6、进一步地，所述蒙脱土添加物的制备方法为：

7、步骤a、将蒙脱土加入到去离子水中，搅拌15-30min后，加入丁二酸酐，升温至60-80℃，反应1-2h，过滤、洗涤、干燥，得到改性蒙脱土；

8、步骤b、将改性蒙脱土在n,n-二甲基甲酰胺溶液中分散均匀，加入葡聚糖和对甲苯磺酸，搅拌均匀后，升温至90-100℃，反应1-2h，出料，得到蒙脱土添加物。

9、通过采用上述技术方案，蒙脱土表面含有的羟基经丁二酸酐修饰后，在蒙脱土表面引入活性羧基，制得改性蒙脱土，在催化剂作用下，这些活性羧基能与葡聚糖结构中的活性羟基发生反应，制得蒙脱土添加物。

10、进一步地，所述蒙脱土的粒径为3-5μm。

11、进一步地，所述润滑剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或乙撑双硬脂酰胺。

12、进一步地，所述抗菌添加物的制备方法为：

13、ⅰ:将聚碳酸酯二元醇与环氧poss加入至正辛烷溶液中，分散均匀后，加入催化剂，升温至60-80℃，反应7-9h，分离、洗涤、干燥，得到物质a；

14、ⅱ：将物质a与抗菌剂加入到n,n-二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀后，加入对苯甲磺酸，升温至50-60℃，反应2-4h，洗涤，干燥，得到抗菌添加物。

15、通过采用上述技术方案，聚碳酸酯二元醇结构一端的羟基与环氧poss的环氧基团，能够在催化剂的作用下，发生开环反应，生成物质a，物质a中的聚碳酸酯二元醇结构另一端的羟基能够继续与抗菌剂结构中的羧基发生酯化反应，制得抗菌添加物。

16、进一步地，ⅰ中所述催化剂为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

17、进一步地，ⅱ中所述抗菌剂为胍基丙酸或胍基乙酸。

18、一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

19、步骤一、将聚乳酸、蒙脱土添加物、抗菌剂添加剂、润滑剂、醋酸纤维素、天然植物纤维，加入到混合机中均匀分散，得到混合料；

20、步骤二、将混合料通过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、真空干燥后置于熔融纺丝机上进行纺丝，得到聚乳酸复合纤维。

21、进一步地，所述纺丝温度为180-230℃，卷绕速度为1400-2000m/min，牵伸温度为70-90℃，牵伸倍数为2.5-4.5倍。

22、本发明的有益效果：

23、(1)本发明制备的蒙脱土添加物具有优异的吸水性能，经葡聚糖修饰后的蒙脱土表面含有高分子修饰层，与聚乳酸基体之间能够产生较强的界面结合，从而避免发生脱落，导致失去吸水作用，有助于保持皮肤干燥舒适。

24、(2)本发明制备的抗菌添加物含有支化型结构，由于聚碳酸酯与聚乳酸具有相似结构，因此可以延伸至聚乳酸基体各个区域，将poss固定在聚乳酸基体中，并产生物理交联作用，从而结合poss的优势，有效增强了聚乳酸纤维的机械性能，另外，胍基的存在能够起到良好的抗菌效果，而且经化学接枝后，可长期存在于聚乳酸纤维中，避免挥发迁移后造成的抑菌性能流失现象。

25、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乳酸70-100份、蒙脱土添加物4-10份、抗菌添加物1-8份、润滑剂1-5份、醋酸纤维素5-15份、天然植物纤维10-30份。

2.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述蒙脱土添加物的制备方法为：

3.根据权利要求2所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，步骤a中，所述蒙脱土的粒径为3-5μm。

4.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述润滑剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或乙撑双硬脂酰胺。

5.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述抗菌添加物的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，ⅰ中所述催化剂为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

7.根据权利要求5所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，ⅱ中所述抗菌剂为胍基丙酸或胍基乙酸。

8.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述天然植物纤维为竹纤维、麻纤维、稻草纤维中的一种或多种。

9.一种如权利要求1所述的纸尿裤用聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述纺丝温度为180-230℃，卷绕速度为1400-2000m/min，牵伸温度为70-90℃，牵伸倍数为2.5-4.5倍。

技术总结
本发明涉及纤维技术领域，公开了一种纸尿裤用聚乳酸复合纤维及其制备方法，聚乳酸复合纤维包括以下原料：聚乳酸、蒙脱土添加物、抗菌添加物、润滑剂、醋酸纤维素、天然植物纤维；以聚乳酸为基体材料，蒙脱土添加物是由改性蒙脱土与葡聚糖反应制得，能够有效提高聚乳酸复合纤维的吸水效果，抗菌添加组分是由碳酸酯二元醇与环氧POSS以及抗菌剂反应制得，有效增强聚乳酸复合纤维的抗菌性能和机械性能，本发明通过聚乳酸与蒙脱土添加物、抗菌添加物相结合制备出聚乳酸复合纤维，具有优异的吸水性能和抗菌性能，满足纸尿裤的使用要求。

技术研发人员：张先铭,卢敏坤,陈俊浩,佘维略,张佳婉,吴思进,许映彬
受保护的技术使用者：汕头市集诚妇幼用品厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26