CN108193381A - 一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺和应用，所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、骨架纤维以及功能纤维。所述无纺布：克重为20‑80g/m2，吸水倍数为13‑50倍；纵向断裂强度≥90 N，横向断裂强度≥40 N。所述的羧甲基纤维素纤维无纺布用于医疗卫生行业的医用伤口敷料、医疗垃圾吸液层、医护人员的扎头巾以及防护服，透气性达到800CFM，0.5s内即可吸干伤口渗出液。

Description

一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺和应用
技术领域
本发明涉及一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺和应用，属于非织造布技术领域。
背景技术
由于吸水性好的纤维易在水中成为糊状，无法形成纤维，因此，在制备过程中无法采用水刺方法制备，因此，羧甲基纤维素纤维无纺布传统工艺是采用针刺法制备。
针刺法生产无纺布完全是通过一种机械作用，即针刺机的刺针穿刺作用，将蓬松的纤网加固抱合而得到强力 。利用三角截面(或其它截面)棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺。倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局部里层纤维强迫刺入纤网内部。由于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松的纤网被压缩。刺针退出纤网时，刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网中，这样，许多纤维束纠缠住纤网使其不能再恢复原来的蓬松状态。经过许多次的针刺，相当多的纤维束被刺入纤网，使纤网中纤维互相缠结，从而形成具有一定强力和厚度的针刺法非织造材料。
针刺法制备无纺布的缺陷是不可避免的存在对纤维的机械损伤，破坏纤维的性能。
现有技术的羧甲基纤维素纤维无纺布面临着针刺法制备的机械损伤，以及无法制备出低克重高吸水性能、高干/湿强度的无纺布的瓶颈问题。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺和应用，实现以下发明目的：
（1）不采用针刺法制备羧甲基纤维素纤维无纺布，避免机械损伤；
(2)提高低克重羧甲基纤维素纤维无纺布的吸水倍数；
（3）提高羧甲基纤维素纤维无纺布的干强度、湿强度；
（4）提高羧甲基纤维素纤维无纺布的透气性能和吸收创面渗出液速度。
为实现上述发明目的，采用以下技术方案：
一种羧甲基纤维素纤维无纺布，所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、骨架纤维以及功能纤维。
所述无纺布：克重为20-80g/m2，吸水倍数为13-50倍；纵向断裂强度≥90 N，横向断裂强度≥40 N。
所述的骨架纤维为天丝纤维、黏胶纤维中的至少一种。
所述功能纤维为活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维以及抗菌沸石纤维的一种或多种。
所述无纺布的原料组分，以重量份计，包括：羧甲基纤维素纤维10-50份、骨架纤维50-90份、功能纤维1-30份。
所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为20-30：5-15：60-80：10-15：10-20。
所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为25：10：70：12：15。
所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为：40-50：10-15：70-75：1-6：1-6：1-6：1-6：1-6。
所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为：50：15：75：6：6：6：6：6。
包括原材料准备、梳理成网、非水溶剂射流缠结、烘干步骤；所述的非水溶剂射流缠结：采用的有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇中的任意一种。
所述的有机溶剂的浓度为60%-100%；所述的烘干：烘干的温度是80-110℃，烘干后含水率为1-5%。
一种羧甲基纤维素纤维无纺布的应用，用于医疗卫生行业的医用伤口敷料、医疗垃圾吸液层、医护人员的扎头巾以及防护服，透气性达到800CFM，0.5s内即可吸干伤口渗出液。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：
（1）本发明制备羧甲基纤维素纤维无纺布不采用针刺法，避免了机械损伤；
(2) 本发明羧甲基纤维素纤维无纺布的克重在20-80 g/m2，吸水倍数达到13-50倍；
（3）本发明羧甲基纤维素纤维无纺布的干强度、湿强度高；纵向断裂强度≥90 N，横向断裂强度≥40 N，湿强度达到：纵向断裂强度≥50 N，横向断裂强度≥30 N；
（4）本发明羧甲基纤维素纤维无纺布的透气性好，可迅速吸收创面渗出液；透气性达到800CFM，0.5s内即可吸干伤口渗出液。
具体实施方式
实施例1 一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、黏胶纤维和功能纤维；所述的功能纤维包括壳聚糖纤维；所述的原料组分，羧甲基纤维素纤维、黏胶纤维和壳聚糖纤维的重量配比为：10：60：3。
经试验，所述的黏胶纤维也可以是天丝纤维；所述的功能纤维也可以是活性炭纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维中的任意一种。
所述无纺布：克重为20g/m2，吸水倍数为25倍。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
按照上述无纺布的原料配方称量好各个原料，备用。
步骤二、梳理成网
1、混棉
将准备好的纤维原料分别进行开松、除杂，使纤维包中压紧的纤维块通过机械打击和撕扯，而松解成小块的纤维束，并排除其中的杂质，使原料纤维束直径为1.5-2.3mm。
将已开松的纤维喂入纤维仓，并经多仓混合，使不同性能的纤维得到充分的混合。
将经开松、除杂、混合后的纤维制成均匀的纤维层（卷)，准备梳理。
2、梳理
梳理机将纤维梳理形成由单纤维组成的薄网，供铺叠成网或直接进行纤维网加固。
3、成网
本发明选配一台四帘式交叉铺网机，两台直铺梳理机配置，把梳理机输出的薄网通过交叉式折叠铺网方式铺叠成一定厚度的纤维网。纤维网的厚度为0.2mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
利用有机溶剂流的穿刺力使纤维网中的纤维相互缠结；控制高压微细有机溶剂流喷射到步骤二织好的纤维网上。
采用的有机溶剂为乙醇；浓度为75%。本发明射流装置有8个射流喷射器，控制8个射流喷射器的压力依次为30×105Pa、45×105Pa、60×105Pa、75×105Pa、90×105Pa、115×105Pa、135×105Pa、150×105Pa。
控制喷射的时间为0.5-4.5min，同时托持纤维网的网帘连续不停地输送，则纤维网便得到机械加固而形成射流缠结法非织造布。
上述射流装置工作时，用密封罩密封，密封罩内通入氮气，密封罩上部设有引风***，可以随时抽出挥发的乙醇。
步骤四、烘干
将步骤三制备的非织造布进行烘干，烘干的温度是115℃，烘干至含水量为5%以下。
实施例2 一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维和功能纤维；所述的功能纤维为银离子纤维； 所述的羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维和银离子纤维的重量配比为：27：60：10：19。
经试验，所述的功能纤维也可以是活性炭纤维、壳聚糖纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维中的任意一种。
所述无纺布：克重为35g/m2，吸水倍数为40倍。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
与实施例1的方法相同。
步骤二、梳理成网
与实施例1的方法相同；只改变成网铺叠的纤维网的厚度为0.2mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
与实施例1的方法相同；只改变以下控制条件：
采用的有机溶剂为异丙醇；浓度为70%。
步骤四、烘干
与实施例1的方法相同；只改变：烘干的温度为88℃，烘干至含水量为5%。
实施例3 一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维和功能纤维；所述的功能纤维包括活性炭纤维和抗菌沸石纤维；所述的羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、抗菌沸石纤维的重量配比为：25：10：70：12：15。
经试验，所述的功能纤维还可以是活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维中的任意两种的组合。
所述无纺布：克重为25g/m2，吸水倍数为50倍。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
与实施例1的方法相同。
步骤二、梳理成网
与实施例1的方法相同；只改变成网铺叠的纤维网的厚度为0.15mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
与实施例1的方法相同；只改变以下控制条件：
采用的有机溶剂为异丙醇；浓度为75%。
步骤四、烘干
与实施例1的方法相同；只改变：烘干的温度为85℃，烘干至含水量为3%。
实施例4一种羧甲基纤维素纤维无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维和抗菌沸石纤维；所述的羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维的重量配比为：50：15：75：6：6：6：6：6。
所述无纺布：克重为70g/m2，吸水倍数为40倍。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
与实施例1的方法相同。
步骤二、梳理成网
与实施例1的方法相同；只改变成网铺叠的纤维网的厚度为0.5mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
与实施例1的方法相同；只改变以下控制条件：
采用的有机溶剂为异丙醇；浓度为85%。
步骤四、烘干
与实施例1的方法相同；只改变：烘干的温度为88℃，烘干至含水量为5%。
实施例1-4中：所述的天丝纤维：纤维长度为34-65mm，纤维密度为0.9dtex-1.5dtex；
所述的黏胶纤维：纤维的纤密度0.8dtex-1.5dtex；
所述的活性炭纤维：为椰壳活性炭纤维或添加了椰壳活性炭颗粒、日本倍长炭颗粒、竹炭颗粒的粘胶纤维，纤维回潮度在13%，纤维密度为1.0-1.5dtex；
所述的壳聚糖纤维：长度38-45mm，纤度1.3dtex-2.0dtex，纤维回潮率在18%；
所述的银离子纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex；长度为40-50mm；
所述的铜离子纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex，长度为38-55mm；
所述的抗菌沸石纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex，长度为38-51mm。
经检测，本发明制备的无纺布：克重为20-80g/m2，吸水倍数为13-50倍；且采用有机溶剂射流缠结方法制备，与针刺无纺布相比，平滑度高，避免了针刺工艺对纤维的机械损伤，纤维完整程度高，纤维损伤率低于1‰，且无纺布的细菌含量为0，真菌含量为0；适用于医用辅料，透气性好，吸水速度快；透气性达到800CFM，0.5s内即可吸干伤口渗出液。
本发明无纺布用于:医疗卫生行业的各种伤口敷料、医疗垃圾吸液层、医护人员的扎头巾、防护服。
经检测，本发明实施例制备的无纺布：按 FZ/T 60005—91 规定进行检测，纵向断裂强度≥90 N，横向断裂强度≥40 N，纵向断裂伸长率≥25%，横向断裂伸长率≥45%；回潮率≤11%（按 GB/T 9995-1997 规定进行检测）。
除特殊说明以外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比例均为质量比。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述无纺布的原料组分包括羧甲基纤维素纤维、骨架纤维以及功能纤维。
2.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述无纺布：克重为20-80g/m2，吸水倍数为13-50倍；纵向断裂强度≥90 N，横向断裂强度≥40 N。
3.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述的骨架纤维为天丝纤维、黏胶纤维中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述功能纤维为活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维以及抗菌沸石纤维的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述无纺布的原料组分，以重量份计，包括：羧甲基纤维素纤维10-50份、骨架纤维50-90份、功能纤维1-30份。
6.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为25：10：70：12：15。
7.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布，其特征在于：所述无纺布的原料组分，包括：羧甲基纤维素纤维、天丝纤维、黏胶纤维、活性炭纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维、抗菌沸石纤维，重量配比为：50：15：75：6：6：6：6：6。
8.一种羧甲基纤维素纤维无纺布的生产工艺，其特征在于：包括原材料准备、梳理成网、非水溶剂射流缠结、烘干步骤；所述的非水溶剂射流缠结：采用的有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的一种羧甲基纤维素纤维无纺布的生产工艺，其特征在于：所述的有机溶剂的浓度为60%-100%；所述的烘干：烘干的温度是80-110℃，烘干后含水率为1-5%。
10.一种羧甲基纤维素纤维无纺布的应用，其特征在于：用于医疗卫生行业的医用伤口敷料、医疗垃圾吸液层、医护人员的扎头巾以及防护服，透气性达到800CFM，0.5s内即可吸干伤口渗出液。
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