一種可生物降解的超吸水無紡布的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種可生物降解的超吸水無紡布。所述無紡布由多功能超吸水海藻纖 維及聚乳酸纖維復配而成，熱粘合固網，主要用于一次性使用衛生用品。
【背景技術】
[0002] 海藻纖維因其獨特的理化性質和良好的生物相容性、生物降解性能，被廣泛應用 于藥物制劑、組織工程、臨床治療、細胞培養、食品加工和化妝行業等領域。海藻酸鋼是海藻 酸纖維的主要制備原料。海藻酸是一種由糖醒酸單體組成的線性多糖，包含兩種不同的結 構單元，即0 -D-甘露糖醒酸（簡稱M單元）和a A-古羅糖醒酸（簡稱G單元）。天然海 藻，經過離析提取，可得海藻酸鋼，其是一種白色或淡黃色粉末，易溶于水，不溶于己醇、己 離、氯仿等有機溶劑，具有吸濕性強、持水性能好、低熱無毒、可生物降解等特點。
[0003] 目前衛生用品巧日紙尿褲、衛生巾、成人護理墊等）的巧體通常采用顆粒狀丙締酸 系超吸水樹脂（Super Absorbent Polymer,簡稱SAP,下同）為吸收體，顆粒狀SAP在使用 過程中常出現分布不均、易流動和產品巧體斷裂等問題，雖然丙締酸系超吸水纖維（Super Absorbent Fibre,簡稱SAF，下同）能夠解決部分上述問題，但其是石油質來源，不可再生， 且SAP和SAF往往存在丙締酸單體殘留，在用于衛生用品中時，單體隨液體浸出，與皮膚接 觸，容易產生過敏現象。常規海藻纖維雖已經開發成功，但由于其吸水倍率較低，很難作為 吸收材料應用于衛生用品行業。
[0004] 另，目前紙尿褲、衛生巾等一次性使用衛生用品所用的無紡布均W聚締姪樹脂為 基礎原料，其在自然環境中的降解時間長達數百年，因此產生了嚴重的"白色污染"。
[0005] 再，隨著人類生活水平的提高，消費者對健康的保護意識日益增強，而目前市場上 銷售的衛生材料及其衛生用品基本不具備抗菌功能，因此存在二次污染、交叉感染之隱患， 對使用者的身體健康構成潛在威脅。
【發明內容】
[0006] 基于本領域存在的上述問題，本發明的目的是；提供一種可生物降解的超吸水無 紡布。所述無紡布同時具備優異的抗菌性能。所述無紡布主要用于一次性使用衛生用品。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用W下技術方案；一種可生物降解的超吸水無紡布，其 特征在于，該無紡布采用30-50wt%的多功能超吸水海藻纖維、50-70 wt%的聚乳酸短纖，經 本領域公知的熱粘合無紡布制備工藝(熱風或熱軸）制備而成。
[000引如上所述的聚乳酸短纖，市場上可方便購得，其具有公知的良好的生物可降解性， 并已成功應用于熱粘合無紡布的制備。
[0009] 如上所述的多功能超吸水海藻纖維的原材料來自天然海藻中所提取的海藻酸鋼 (一種天然多糖)，本發明的機理是將天然海藻中提取的海藻酸鋼進行改性或修飾，使得多 糖鏈上引入季錠化基團，在原有的多糖分子鏈上親水基團與水分子之間形成氨鍵締合的吸 水性能的基礎上，結合所引入季錠化基團與駿基間的協同作用，更有利于氨鍵的形成，從而 使得吸水倍率大幅度增加。引入的陽離子季錠基團具有良好的抗菌性能，被改性修飾后的 海藻酸鋼分子鏈也被賦予了良好的抗菌性能，該將有利于改性的海藻酸鋼纖維在衛生用品 行業中的使用。
[0010] 如上所述的多功能超吸水海藻纖維的制備方法，其特征在于包括W下步驟；（1) 制備3-氯-2-哲丙基S甲基氯化錠（CTA)及其溶液；（2)制備海藻酸鋼的氨氧化鋼溶液； (3)制備質量分數為1-12%的氯化巧凝固液；（4)將步驟（1)中所制得的3-氯-2-哲丙基 =甲基氯化錠溶液，加到步驟（2)中所制得的海藻酸鋼的氨氧化鋼溶液中，通過氧化還原反 應，制備出季錠化度在3%-70%的季錠化海藻酸鋼紡絲液；（5)將步驟（4)所制得的季錠化 海藻酸鋼紡絲液濕法紡絲，通過步驟（3)中制得的凝固液得到初成多功能超吸水海藻纖維， 再經過牽伸、水洗、卷繞、干燥和上油后，得到多功能超吸水海藻纖維。
[0011] 其中濕法紡絲所采用的工藝、設備與公知的常規技術相同，為了簡明起見，在此不 再寶述。
[0012] 其中在步驟（1)中，制備所述3-氯-2-哲丙基S甲基氯化錠的具體步驟如下：在 4°C下，將25血濃鹽酸（質量分數為37%，購于Aladdin)緩慢滴加到45血的S甲胺水溶液 (質量分數為30%，購于Aladdin)中，加入8血無水己醇，用S甲胺調節抑至8.0。升溫至 10°C，滴加23. Og環氧氯丙燒，滴加完成后反應比，升溫至35°C再反應1 h，得到澄清透明溶 液，減壓蒸饋除去水和未反應的環氧氯丙燒，得到白色針狀固體3-氯-2-哲丙基=甲基氯 化錠（CTA)。用己醇-丙酬混合液洗漆S次，室溫抽真空干燥。然后將3-氯-2-哲丙基S 甲基氯化錠用蒸饋水配制成質量分數為50%的溶液，備用。
[0013] 其中在步驟（2)中，制備海藻酸鋼的氨氧化鋼溶液的具體步驟如下：取適量海藻 酸鋼(分子量為30-60萬，市售)，溶解于質量分數為5%的氨氧化鋼溶液中，制成海藻酸鋼質 量分數為3. 5-7%的海藻酸鋼溶液。
[0014] 其中在步驟（3)中，制備質量分數為1-12%的氯化巧凝固液的具體步驟如下；常溫 下，稱取定量氯化巧，加入已知重量的蒸饋水中，邊攬拌邊加入至氯化巧固體完全溶解。
[0015] 其中在步驟（4)中，制備季錠化海藻酸鋼紡絲液的具體步驟如下；將步驟（2)所 制得的海藻酸鋼的氨氧化鋼溶液移入反應蓋中，加熱至30-90°C，滴加質量分數為50%的 3-氯-2-哲丙基=甲基氯化錠溶液，使得溶液中海藻酸鋼鏈上的糖單元和3-氯-2-哲丙基 S甲基氯化錠的摩爾比為10:1-1: 1，反應4-2化，攬拌速率120-5(K)r/min，制備成季錠化度 為3-70%的季錠化海藻酸鋼紡絲液。
[0016] 在步驟（5)中，制備多功能超吸水海藻纖維的具體步驟如下；將步驟（3)中制得的 季錠化海藻酸鋼紡絲原液減壓脫泡，得到紡絲原液，將紡絲原液噴入步驟（3)中所制得的質 量分數為1-12%的氯化巧凝固液中，凝固溫度20-50°C，凝固時間20-120S。再經過牽伸、水 洗、卷繞、干燥和上油后，得到多功能超吸水海藻纖維。
[0017] 其中牽伸、水洗、卷繞、干燥和上油的工藝條件與現有技術相同，為了簡明起見，在 此不再寶述。
[0018] 采用上述多功能超吸水海藻纖維，制備本發明所述的可生物降解的超吸水無紡布 的具體方法，將結合下述實施例予W闡明。
【附圖說明】
[0019] 圖1為海藻酸鋼結構式示意簡圖。
[0020] 圖2為季錠化改性海藻酸鋼結構式示意簡圖。
[0021] 圖3為季錠化改性反應方程式。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1 ;首先制備3-氯-2-哲丙基=甲基氯化錠，在將其配制成質量分數為50% 的溶液，備用；將海藻酸鋼(分子量30萬）溶于質量分數為5%的氨氧化鋼水溶液中，制成 質量分數為4%的海藻酸鋼溶液；制備質量分數為3%氯化巧凝固液；然后將該海藻酸鋼溶 液溶液轉入反應蓋中，攬拌加熱，攬拌速率220 r/min，加熱至60°C，向反應蓋中緩慢加入 3-氯-2-哲丙基=甲基氯化錠溶液，使得溶液中海藻酸鋼鏈上的糖單元和3-氯-2-哲丙基 =甲基氯化錠的摩爾比為10:1，60°C下攬拌化反應結束；將反應液降溫、減壓脫泡，得到紡 絲原液，將紡絲原液噴入3%氯化巧凝固液中，30°C下凝固30s，得到新生多功能超吸水海藻 纖維，經過牽伸、水洗、卷繞、干燥和上油后，最終得到多功能超吸水海藻纖維。
[0023] 實施例2 ;首先制備3-氯-2-哲丙基S甲基氯化錠，在將其配制成質量分數為50% 的溶液，備用；將海藻酸鋼(分子量40萬）溶于質量分數為5%的氨氧化鋼水溶液中，制成質 量分數為5%的海藻酸鋼溶液；制備質量分數5%氯化巧凝固液；然后將該海藻酸鋼溶液轉 入反應蓋中，攬拌加熱，攬拌速率30化/min,加熱至70°C，向反應蓋中緩慢加入3-氯-2-哲 丙基=甲基氯化錠溶液，使得溶液中海藻酸鋼鏈上的糖單元和3-氯-2-哲丙基=甲基氯化 錠的摩爾比為3:1，80°C下攬拌1化反應結