一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法及其制备的无纺布、应用

本发明属于无纺布制备领域，具体涉及一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法及其制备的无纺布、应用。

背景技术：

1、当今社会出现石油资源的日益匮乏以及生产石油基塑料所带来的环境污染问题。随着人们环保意识的增强，生物可降解材料也得到了广泛的重视。聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(pbat)是由对苯二甲酸、己二酸和1，4-丁二醇聚合而成的三元共聚酯，为近年来国内外研究较多的一种新型的生物降解材料。

2、pbat材料不仅具有良好的生物降解性、手感较pla等材料柔软，还具有较好的弹性、耐热性好，比普通材料耐高温，这些优点决定了其具有广阔的应用前景。pbat中含柔性的脂肪链和刚性的芳香键，具有柔性高、热稳定性好、高韧性和耐高温性，但是弯曲性能较差。现有技术中，多是通过将pbat与其他高分子材料进行共混制备无纺布，但是仍然存在无纺布力学性能差、共混制备的无纺布手感差的问题。因此，制造具有良好性能的pbat无纺布材料，具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题为：提供一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法及其制备的无纺布、应用，用以解决现有技术中pbat无纺布机械性能差、共混制备的无纺布手感差的问题。

2、本发明提供的具体解决方案包括如下：

3、本发明提供了一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，包括如下步骤：

4、碳酸钙改性：将硅烷偶联剂、碳酸钙以及乙醇加入高速搅拌机进行搅拌，然后进行旋转蒸发、烘干，烘干后球磨，得到改性碳酸钙；

5、秸秆粉改性：采用氢氧化钠溶液对秸秆粉进行加热处理，然后对加热处理后的秸秆粉进行清洗、抽滤、烘干，得到改性秸秆粉，所述加热处理中处理温度为60～70℃，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10～13％；

6、密炼：将pbat热塑性生物降解塑料、聚乳酸、所述改性碳酸钙、气相二氧化硅、所述改性秸秆粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇相容剂和硬脂酸增塑剂加入密炼机进行密炼得到密炼混合料，其中，所述pbat热塑性生物降解塑料、聚乳酸、改性碳酸钙、气相二氧化硅、改性秸秆粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇相容剂和硬脂酸的质量比为(65～70)∶(3～5)∶(20～25)∶(3～5)∶(5～10)∶(2～3)∶(3～6)∶(2～4)，所述密炼过程中，密炼温度为160～170℃，密炼时间为30～40min；

7、注塑和造粒：将密炼混合料进行注塑、造粒得到降解母粒，其中，注塑温度为165～175℃；

8、无纺布制备：将所述降解母粒输送至熔融无纺布制备设备，经加热熔融塑化、喷丝、拉伸、冷却、干燥定型得到无纺布。

9、基于本发明的技术方案，具有如下有益效果：

10、(1)基于本发明的方法制备的可生物降解熔喷无纺布，拉伸强度和伸长率高，纵向拉伸强度可达16mpa，纵向延伸率达到200％以上，与其他可降解无纺布材料相比，具有良好的力学性能。

11、(2)基于本发明的方法，通过改性碳酸钙、改性秸秆粉、密炼、注塑以及造粒等流程，再经过熔喷工艺制备得到性能良好可生物降解熔喷无纺布，具有可生物降解性、柔软性好、舒适感强等优点，可广泛应用于医用和工业用口罩、过滤材料、医疗卫生材料以及隔音材料等领域。

12、(3)基于本发明的制备方法，采用简单易得、价格低廉的原料进行合成反应，工艺简单、经济环保。

13、在上述方案的基础上，本发明还可以进行如下改进：

14、进一步，所述高速搅拌机的转速为1100～1500r/min，搅拌时间为30～60min。

15、进一步，所述旋转蒸发过程中的温度为60～80℃，蒸发时间为90～120min；所述烘干过程中的烘干温度为60～80℃，烘干时间为10～48h。

16、进一步，所述球磨过程中的球磨转速为300～500r/min，球磨时间为2.5～4h。

17、进一步，所述加热处理的处理时间为5～8h。

18、进一步，所述硅烷偶联剂选自kh-560、kh-570、fd-1106、fd-8604中的一种或几种。

19、进一步，所述加热熔融塑化过程中加热温度为200～205℃，所述冷却过程中的冷却温度为60～100℃，所述干燥定型过程中的干燥温度为60～100℃，干燥定型的时间5～8h。

20、进一步，所述加热熔融塑化过程中加热温度为200～205℃，所述冷却过程中的冷却温度为60～100℃，所述干燥定型过程中的干燥温度为60～100℃，干燥定型的时间5～8h。

21、本发明还提供了一种无纺布，采用如上所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法制备得到。

22、本发明还提供了如上所述的无纺布在口罩制备中的应用。

23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述高速搅拌机的转速为1100～1500r/min，搅拌时间为30～60min。

3.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述旋转蒸发过程中的温度为60～80℃，蒸发时间为90～120min；所述烘干过程中的烘干温度为60～80℃，烘干时间为10～48h。

4.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述球磨过程中的球磨转速为300～500r/min，球磨时间为2.5～4h。

5.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述加热处理的处理时间为5～8h。

6.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自kh-560、kh-570、fd-1106、fd-8604中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述加热熔融塑化过程中加热温度为200～205℃，所述冷却过程中的冷却温度为60～100℃，所述干燥定型过程中的干燥温度为60～100℃，干燥定型的时间5～8h。

8.根据权利要求1所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法，其特征在于，所述喷丝中采用滚筒式接收器接收喷头喷出的纤维，喷头与接收器的距离为3～5cm，滚筒转速为15～25r/min。

9.一种无纺布，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法制备得到。

10.如权利要求9所述的无纺布在口罩制备中的应用。

技术总结
本发明涉及一种秸秆粉改性塑料制备无纺布的方法及其制备的无纺布、应用，方法包括如下步骤：碳酸钙改性、秸秆粉改性、密炼、注塑和造粒、无纺布制备。基于本发明的方法，通过改性碳酸钙、改性秸秆粉、密炼、注塑以及造粒等流程，再经过熔喷工艺制备得到性能良好可生物降解熔喷无纺布，具有可生物降解性、柔软性好、舒适感强等优点，可广泛应用于医用和工业用口罩、过滤材料、医疗卫生材料以及隔音材料等领域。

技术研发人员：暴峰,杨丽珠,明俊,李洁,张帅,卢壮
受保护的技术使用者：华中师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13