一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布及制造方法

本发明涉及非织造布制造技术领域，尤其涉及一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布及制造方法，可以用于口罩基布、医用纱布、绷带的天然抑菌的非织造布的制造。

背景技术：

现有技术中的口罩材料通常含有涤纶pet、丙纶pp等无纺布，在自然状态下很难降解，会造成环境的污染；其抑菌阻燃功效主要依靠一些所谓“精华液”里面的化学营养成分，基布自身却没有什么功效，有些化学营养成分具有一些刺激性和毒副作用，可能存在一些健康的隐患。不符合当前绿色、生态、环保、健康的要求。

海藻纤维是由海带内提取加工的海藻酸钠为基本原料，经过纺丝加工而成的一种天然高分子功能性纤维，具有快速止血和人体可吸收性能。技术指标：纤度：1.5～5dtex断裂强度：≥1.6cn/dtex断裂伸长：≥4％。该纤维具有海藻酸所特有的良好的生物相容性、生物可降解性、高吸湿性等特点，可以进一步加工成纱线、机织物、针织物、非织造布等多种类型的功能性材料，在医疗卫生领域，特别是高吸湿性医用敷料的生产中具有很高的应用价值。海藻纤维在功能性纺织品及产业用纺织品中也有很多的应用领域。通过离子交换及共混纺丝对海藻纤维进行功能化改性处理后，海藻纤维可以被赋予抗菌、阻燃、电磁波屏蔽等特殊的性能。

海藻纤维在与人体中的钠离子交换后被转换成水溶性的海藻酸钠，当使用在伤口等与体液接触的环境中海藻纤维吸湿后高度膨胀，具有优良的成胶性能，起到止血、抑菌、低粘性等功能。海藻纤维能刺激皮肤组织的增长、加快伤口的愈合，特别适用于创面用敷料的生产，可以加工成无纺布、毛条等产品，用于伤口的止血、吸液、充填洞穴等。海藻纤维具有优良的阻燃性，并且高温灼烧后可以保持其纤维形状，因此适用于耐燃、阻燃纺织品以及医用外科口罩的生产。由于海藻酸是一种天然高分子多糖，对人体皮肤有良好的亲和性，海藻纤维也适用于面膜、口罩贴肤层等产品的生产。现有技术中有关抑菌阻燃外科口罩基布的技术公开如下：

专利号cn200710106864.1公开了一种阻燃海藻纤维的制备方法，该纤维极限氧指数达到34以上，纤维拉伸强度大于3.5cn/dtex，线密度为2.2-3.5dtex。用本发明生产出的纤维具有阻燃、断裂强度高、生物可降解等特点，因此可用于纯纺或混纺的方法制造阻燃纺织品。

专利cn201510686846公开了一种具有吸附重金属功效的海藻纤维水刺无纺布及其制备方法，无纺布采用以海藻纤维和植物混合纤维混合制成，所述海藻纤维和植物纤维混合重量比为x:y，其中10≤x＜100,0＜y≤90；纤维的尺寸为1.5d，38mm。所述海藻纤维采用褐藻提取的海藻酸钙为原料制备而成，可以在加工过程中针对性调整海藻纤维和其他植物纤维混合比例，制成海藻纤维无纺布，可以用做面膜材料基布，在使用过程中通过浸泡不同功效的精华液从而成为良好功效成分载体，材质安全，不含有毒有害物质成分，可经精华液长期浸泡，使用完可自然降解，对环境更加友好。但其存在缺陷是：阻燃效果差，用途有限，纤维混合后海藻纤维功效不突出。

专利cn201620135304.3公开了一种一次性抗菌防护口罩，以银离子藻酸盐纤维与棉花混纺的平纹水刺无纺布材质的口罩内层，除了具有传统口罩的功能外，其采用的海藻纤维抑菌面膜基布作为内层的材质，可以有效抑制细菌繁殖，且吸湿性良好，柔软舒适。但阻燃效果差，用途有限。

综上所述，利用海藻纤维的天然持久抗菌性、阻燃粘胶的吸湿阻燃性，开发一款具有抗菌、阻燃等功效，且抗菌功能持久，对人体安全无毒副作用，绿色环保的外科口罩材料具有重要意义。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的上述问题，提供一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法，本发明使用具有天然抑菌功能的海藻纤维与阻燃粘胶纤维用于制备抑菌阻燃外科口罩材料，替换市面上常见的丙纶纺粘无纺布，通过交叉铺网层与平行铺网层的复合结构，纵横向强力均匀，材料的尺寸稳定性好，在整个生产过程不添加任何化学粘合剂，原料为海藻纤维、粘胶纤维因此在自然状态下可降解，完全符合当前绿色、生态、环保、健康的趋势。

本发明还提供一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法。

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布，包括海藻纤维平行铺网层、阻燃粘胶纤维层，正面为用于外科口罩贴面层的海藻纤维平行铺网层，反面为阻燃黏胶纤维层；

所述海藻纤维平行铺网层为100％海藻纤维层；

所述海藻纤维平行铺网层为通过梳理机将海藻纤维梳理得到的海藻纤维网，两层海藻纤维网成平行状输出；

所述阻燃粘胶纤维交叉铺网层为通过交叉铺网机得到的上下两层阻燃粘胶交铺纤维网。

所述两层阻燃粘胶交铺纤维网为通过牵伸机多级别小倍数牵伸形成的上下两层成交叉状铺叠的纤维网，纤维网的纵横向强力比接近1。

所述海藻纤维的平均长度为40mm，平均细度为1.67dtex；阻燃粘胶纤维38mm，平均细度1.67dtex。

所述的海藻纤维平行铺网层的克重为10～20g/m²；所述的阻燃粘胶纤维交叉铺网层克重为20～40g/m²。

所述的基布的平方米重量为30～55g/m²，厚度为0.3～0.5mm。

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法，包括以下步骤：

(a)制备海藻纤维平行铺网层

采用海藻纤维，喂入喂棉称量机，按照设定配比及控制称量斗落料，纤维原料经粗开松后，送至大仓混棉箱，通过横铺直取方式均匀混合，送至开棉机进行精细开松，再通过气压棉箱输送筵棉进入梳理机进行梳理成网，纤维成平行状，同时输出两层纤维网；

(b)制备阻燃粘胶纤维交叉铺网层

采用阻燃粘胶纤维，喂入喂棉称量机，按照设定配比及控制称量斗落料，纤维原料经粗开松后，送至大仓混棉箱，通过横铺直取方式均匀混合，送至开棉机进行精细开松，再通过气压棉箱输送筵棉进入梳理机进行梳理成网、交叉铺网机上进行交叉铺网，再通过牵伸机多级别小倍数牵伸，使纤维网上下两层成交叉状铺叠，使得纵横向强力比接近1，同时调节纤网单位面积克重与厚度，铺叠的纤网匹配前后机台的速度，得到交叉铺网纤维网的两层纤维网；

(c)水刺复合

将制备好的平行铺网的两层海藻纤维网与交叉铺网的两层阻燃粘胶纤维网铺叠在一起，平行铺网得到的两层海藻纤维网铺叠在交叉铺网的两层阻燃粘胶纤维网上面，经水刺机反面水刺两次，正面水刺三次，制得水刺无纺布；水刺采用圆网水刺加固，圆网采用透气率13％的金属镍网；

(d)烘干

经水刺后的无纺布经过热风穿透式烘干机，快速的将残留在无纺布材料中的水分排出；

(e)分切包装

在分切机上按照所需的规格进行分切并卷绕。

所述步骤(a)的工艺参数为：气压棉箱喂入速度0.10～0.50m/min，梳理机主锡林速度600～900m/min，输出纤网速度15～40m/min，输出纤网平方米重量为10-20g/m²。

所述步骤(b)的工艺参数为：气压棉箱喂入速度0.30～0.80m/min，梳理机主锡林速度900～1200m/min，输出纤网速度50～80m/min，铺网层数2层，铺网宽度2.8～3.2m，牵伸机牵伸比1.5-2.0，输出纤网平方米重量为20-40g/m²，输出纤网速度15～40m/min。

所述步骤(c)，对于不同平方米重量的纤网应择适宜的水刺压力和生产速度，水刺压力的设定是先低后高，前面的水刺头主要使纤维缠结，后面水刺头对布面的外观质量和均匀性进行修补；

所述步骤(c)的水刺压力参数如下：主水刺头1#的压力为12～30bar，主水刺头2#的压力为20～60bar，主水刺头3#的压力为40～90bar，主水刺头4#的压力为50～100bar，主水刺头5#的压力为60～110bar，水刺机的生产速度为18～50m/min。

所述步骤(e)分切包装的工艺参数为：卷绕速度为20～55m/min，烘干温度为100～140℃。

本发明的有益效果是：

1.本发明的海藻纤维层与阻燃粘胶纤维层两种不同纤维层分别成网复合加固，成布后正反面为不同纤维；海藻纤维层为贴面层，舒适亲肤抑菌；阻燃粘胶达到阻燃效果，降低纯海藻纤维成本，广泛用于口罩基布、医用纱布、绷带等非织造布的制造。

本发明创新之处在于将海藻纤维与阻燃粘胶纤维水刺无纺布用于制备医用外科口罩面料，替换市面上常见的丙纶、涤纶和粘胶纤维混纺的水刺无纺布。本发明采用的海藻纤维具有天然抑菌作用，采用超过30％比例的海藻纤维水刺无纺布抑菌率就能够达到90％以上，同时采用阻燃粘胶纤维，确保产品具有优良的阻燃效果，且降低成本，满足外科口罩标准要求；确保了本发明材料同时具有抑菌阻燃的功效，克服了现有技术的水刺无纺布有些化学营养成分具有刺激性和毒副作用，消除了健康隐患。

2.本发明采用具有交叉铺网层与平行铺网层的复合结构，纵横向强力均匀，材料的尺寸稳定性好；同时采用分层结构，交叉铺网层为阻燃粘胶层，具有吸湿透气功能，平行铺网层为海藻纤维层具有抑菌亲和肌肤功效，用于外科口罩贴面层，克服了现有的海藻纤维与植物纤维混合在一起不能实现海藻纤维真正的贴肤的弊端。

3.所述的水刺固网方式结合了圆网水刺和平网水刺两种工艺，使产品工艺具有灵活性。采用圆网水刺加固，占地面积小且圆网为透气率13％的金属镍网，增加纤维的缠结作用，有利于无纺布强度的提高。采用平网水刺加固可以使无纺布得到有序的条纹外观，光洁不起毛。水刺柔性加固技术，确保纤维无损伤，保留纤维天然特性，经sgs检测，所加工的海藻纤维对大肠杆菌的抑菌率为92％、对金黄色葡萄球菌的抑菌率为90％，抗菌效果良好。

4.本发明在整个生产过程不添加任何化学粘合剂，原料为海藻纤维、阻燃粘胶纤维因此在自然状态下可降解，符合绿色、生态、环保、健康的发展趋势。

附图说明

图1为本发明的抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的结构示意图。

图2为本发明的抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的实物图。

图3为本发明的抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造流程示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。应理解，这些实例仅用于说明发明而不用于限制本发明。此外，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定范围。

实施例1

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布，包括海藻纤维平行铺网层、阻燃粘胶纤维层，正面为用于外科口罩贴面层的海藻纤维平行铺网层，反面为阻燃粘胶纤维层；所述海藻纤维平行铺网层为100％海藻纤维层；

所述海藻纤维平行铺网层为通过梳理机将海藻纤维梳理得到的海藻纤维网，两层海藻纤维网成平行状输出；

所述阻燃粘胶纤维交叉铺网层为通过交叉铺网机得到的上下两层阻燃粘胶交铺纤维网。

所述两层阻燃粘胶交铺纤维网为通过牵伸机多级别小倍数牵伸形成的上下两层成交叉状铺叠的纤维网，纤维网的纵横向强力比接近1。

所述海藻纤维的平均长度为40mm，平均细度为1.67dtex；阻燃粘胶纤维38mm，平均细度1.67dtex。

所述的海藻纤维平行铺网层的克重为10～20g/m²；所述的阻燃粘胶纤维交叉铺网层克重为20～40g/m²。

所述的基布的平方米重量为30～55g/m²，厚度为0.3～0.5mm。

实施例2

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法，参照图1，包括以下步骤：

(a)制备海藻纤维平行铺网层

采用海藻纤维，喂入喂棉称量机，按照设定配比及控制称量斗落料，纤维原料经粗开松后，送至大仓混棉箱，通过横铺直取方式均匀混合，送至开棉机进行精细开松，再通过气压棉箱输送筵棉进入梳理机进行梳理成网，纤维成平行状，同时输出两层纤维网；

(b)制备阻燃粘胶纤维交叉铺网层

采用阻燃粘胶纤维，喂入喂棉称量机，按照设定配比及控制称量斗落料，纤维原料经粗开松后，送至大仓混棉箱，通过横铺直取方式均匀混合，送至开棉机进行精细开松，再通过气压棉箱输送筵棉进入梳理机进行梳理成网、交叉铺网机上进行交叉铺网，再通过牵伸机多级别小倍数牵伸，使纤维网上下两层成交叉状铺叠，使得纵横向强力比接近1，同时调节纤网单位面积克重与厚度，铺叠的纤网匹配前后机台的速度，得到交叉铺网纤维网的两层纤维网；

(c)水刺复合

将制备好的平行铺网的两层海藻纤维网与交叉铺网的两层阻燃粘胶纤维网铺叠在一起，平行铺网得到的两层海藻纤维网铺叠在交叉铺网的两层阻燃粘胶纤维网上面，经水刺机反面水刺两次，正面水刺三次，制得水刺无纺布；

(d)烘干

经水刺后的无纺布经过热风穿透式烘干机，快速的将残留在无纺布材料中的水分排出；

(e)分切包装

在分切机上按照所需的规格进行分切并卷绕。

所述步骤(a)的工艺参数为：气压棉箱喂入速度0.10m/min，梳理机主锡林速度600m/min，输出纤网速度15m/min，输出纤网平方米重量为10g/m²。

所述步骤(b)的工艺参数为：气压棉箱喂入速度0.30m/min，梳理机主锡林速度900m/min，输出纤网速度50m/min，铺网层数2层，铺网宽度2.8m，牵伸机牵伸比1.5，输出纤网平方米重量为20g/m²，输出纤网速度15m/min。

所述步骤(c)，对于不同平方米重量的纤网应择适宜的水刺压力和生产速度，水刺压力的设定是先低后高，前面的水刺头主要使纤维缠结，后面水刺头对布面的外观质量和均匀性进行修补；

水刺采用圆网水刺加固，圆网采用透气率13％的金属镍网。占地面积小而且能够增加纤维的缠结作用。

所述步骤(c)的水刺压力参数如下：主水刺头1#的压力为12bar，主水刺头2#的压力为20bar，主水刺头3#的压力为40bar，主水刺头4#的压力为50bar，主水刺头5#的压力为60bar，水刺机的生产速度为18m/min。

所述步骤(e)分切包装的工艺参数为：卷绕速度为20m/min，烘干温度为100℃。

所述的基布的平方米重量为30g/m²，厚度为0.3mm。

实施例3

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法，参照附图1，包括以下步骤：

(1)制备平行铺网层1：采用100％海藻纤维，平均长度40mm，平均细度为1.67dtex，将纤维原料粗开松后，送入多仓储棉箱横铺直取，充分混合，送入精开棉机内精细开松到均匀，所得开松率为95％，后经过w1204型梳理机梳理，经双道夫输出得到平行铺网层1的双层纤网，铺叠在交叉铺网层2的上面，具体工艺参数：梳理机喂入速度0.30m/min，主锡林速度800m/min，输出纤网速度35m/min，输出纤维网的平方米重量15g/m²。

(2)制备交叉铺网层2：采用阻燃粘胶纤维，纤维的平均长度38mm，平均细度为1.67dtex，将纤维原料依次由精开棉机开松、autefa梳理机梳理和交叉铺网机铺网得到交叉铺网层2的纤网，输出的纤网送入牵伸机进行牵伸，具体参数：梳理机喂入速度0.6m/min，主锡林速度1050m/min，梳理机输网帘速度60m/min，交叉铺网宽度3.0m，铺网层数2，牵伸机牵伸比1.8，输出纤网速度35m/min，所得的交叉铺网层2平方米重量为22g/m²。

(3)水刺复合：本发明采用恒天重工w1573m-350型三辊筒式水刺机,将制备好的平行铺网层1和交叉铺网层2纤网按上面为平行铺网层1纤网、下面交叉铺网层2纤网的顺序叠层，经水刺机反面水刺2次，正面水刺3次，制得水刺无纺布，具体工艺参数：水刺头的压力分别为18bar、30bar、45bar、70bar、75bar，水刺机的生产速度为38m/min。

(4)烘干与分切包装：经水刺后的无纺布经过热风穿透式烘干机，快速的将残留在无纺布材料中的水分排出，最终在分切机上进行分切并卷绕，具体工艺参数：卷绕速度为40m/min，烘箱的温度为120℃。

所述的抑菌阻燃外科口罩基布的平方米重量为40g/m²，厚度为0.42mm。

实施例4

一种抑菌阻燃海藻纤维水刺无纺布的制造方法，参照附图1，包括以下步骤：

(1)制备平行铺网层1：采用100％海藻纤维，平均长度40mm，平均细度为1.67dtex，将纤维原料粗开松后，送入多仓储棉箱横铺直取，充分混合，送入精开棉机内精细开松到均匀，所得开松率为95％，后经过w1204型梳理机梳理，经双道夫输出得到平行铺网层1的双层纤网，铺叠在交叉铺网层2的上面，具体工艺参数：梳理机喂入速度0.50m/min，主锡林速度900m/min，输出纤网速度40m/min，输出纤维网的平方米重量20g/m²。

(2)制备交叉铺网层2：采用阻燃粘胶纤维，纤维的平均长度38mm，平均细度为1.67dtex，将纤维原料依次由精开棉机开松、autefa梳理机梳理和交叉铺网机铺网得到交叉铺网层2的纤网，输出的纤网送入牵伸机进行牵伸，具体参数：梳理机喂入速度0.80m/min，主锡林速度1200m/min，梳理机输网帘速度80m/min，交叉铺网宽度3.20m，铺网层数2，牵伸机牵伸比2.0，输出纤网速度40m/min，所得的交叉铺网层2平方米重量为40g/m²。

(3)水刺复合：本发明采用恒天重工w1573m-350型三辊筒式水刺机,将制备好的平行铺网层1和交叉铺网层2纤网按上面为平行铺网层1纤网、下面交叉铺网层2纤网的顺序叠层，经水刺机反面水刺2次，正面水刺3次，制得水刺无纺布，具体工艺参数：水刺头的压力分别为30bar、60bar、90bar、100bar、110bar，水刺机的生产速度为50m/min。

(4)烘干与分切包装：经水刺后的无纺布经过热风穿透式烘干机，快速的将残留在无纺布材料中的水分排出，最终在分切机上进行分切并卷绕，具体工艺参数：卷绕速度为55m/min，烘箱的温度为140℃。

所述的抑菌阻燃外科口罩用基布的平方米重量为55g/m²，厚度为0.50mm。

对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。