聚乳酸长丝成网水刺加固非织造布的制备及其性能研究

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在非织造加工技术中,各工艺之间互相渗透,向混杂化、复合化方向发展是当前非织造布技术发展的一个十分明显的趋势。纺丝成网技术和水刺加固技术均为国际上较为领先和发展较快的技术,二者的结合有效地融合了生产工艺流程短、生产速度快,生产过程无污染、产品性能优越的特点,克服了纺丝成网热轧固结产品脆性大、手感差、通透性能差,以及针刺固结产品长丝受损程度大、强力低的不足。目前关于纺丝成网水刺加固技术的应用和报道,其加工原料绝大多数都是PP、PET、PA6等不可再生、不可生物降解的聚合物,在当前白色污染严峻、石油资源紧缺以及可持续发展战略的号召下,开发新型的环保型产品成为时代的需求,因此本文选用纺丝成网生产线的管式牵伸器和摆片式摆丝器以及水刺加固设备设计并制备了聚乳酸长丝成网水刺加固非织造布,研究了成网工艺和水刺工艺对产品性能的影响。主要的研究内容和结论如下:  (1)采用正交试验对成网工艺中牵伸风风压、铺网速度、摆丝器摆片摆角对成网均匀性的显著性影响进行了分析,确立最优成网工艺为牵伸风风压0.2MPa、摆片摆角17°、铺网速度为20m/min。  (2)在最优成网工艺的条件下,采用单因素实验研究了水刺工艺对材料表面结构性能、力学性能、通透性能以及降解性能的影响,得出面密度为100g/m2的材料在水压不超过16MPa,分布为2-8-12-12-12-10(单位为MPa)时整体性能较好,尤其是纵向拉伸强力高达142.35N/5cm;面密度为120g/m2的材料在水压分布为3-8-14-14-14-12(单位为MPa)时整体性能较好,纵向拉伸强力高达162.35N/5cm。另外,本文对比了不同加固工艺产品的性能,包括水刺固结、热轧固结和针刺固结,结果得出水刺固结产品的强力、弹性、柔软度以及手感都有一定的改善和提高。  (3)选用土壤降解和溶菌酶生物降解两种方法研究了产品的降解行为,结果得出在土壤环境里降解一、两个月的时间纤维的表面结构变化不太明显,但光泽度下降,缠结程度下降,经过三个月降解后,纤维表面局部出现了少许小的凹坑;在溶菌酶降解环境里,纤维光泽度降低,部分纤维溶胀变粗。另外,在两种环境里其重量、力学性能均下降,但通过红外光谱曲线比较分析,发现其化学结构基本没有太大的变化。
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