一种可冲散无纺布制备方法及可冲散无纺布
1.技术领域
2.本技术属于无纺布生产技术领域，具体涉及一种可冲散无纺布制备方法及可冲散无纺布。
3.
背景技术：
4.近些年来，随着经济的快速发展，人们对生活质量的追求逐渐增高，无纺布产品（如面膜、洗脸巾、卸妆巾、湿厕纸等等）成为了日常生活中的重要角色，无纺布作为市面上无纺布产品常用的材料，具有原料来源广泛、手感柔软蓬松的优点，随着人们环保意识的日益增强，无纺布向着绿色环保的方向发展，可冲散可降解的无纺布材料应运而生。
5.但是，本技术的发明人在长期的研发过程中发现，目前市场上的可冲散无纺布在实际应用中并不能达到真正意义上可冲散的效果，可冲散无纺布的可冲散性能还有待进一步提高。
技术实现要素：
6.鉴于上述现有技术存在的不足，本技术提供了一种可冲散无纺布制备方法及可冲散无纺布，该可冲散无纺布具有良好的可冲散性能，给人们的生活带来了便利。
7.本技术采用的一个技术方案是：提供一种可冲散无纺布制备方法，包括如下步骤：（1）备料：提供15%～30％的粘胶纤维、5%～10％的天丝和60%～80%的木浆粕；（2）制浆：a.调浓：向所述粘胶纤维中加水，制得浓度为0.65%～0.83％的粘胶纤维浆；向所述天丝中加水，制得浓度为0.62%～0.85％的天丝浆；向所述木浆粕中加水，制得浓度为2.5%～4.5％的木浆；b.混浆：将所述粘胶纤维浆、天丝浆、木浆送入混料管混合，得到混合浆；（3）上网成型：通过预稀释泵稀释所述混合浆浓度至0.03%～0.1%，同时泵入斜网成型器成型为湿纤维网；（4）水刺加固：转移所述湿纤维网至水刺网帘上，沿水刺网帘的运行方向，多道水刺头从所述水刺网帘的一侧喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维缠结，穿过湿纤维网的高压水针被鼓罩反弹再次冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维再次缠结，形成基片；（5）烘干：a.预烘干：使所述基片依次传送经过多个烘箱进行多道预烘干，所述多个烘箱的
烘干温度呈梯度上升；b.后烘干：使预烘干后的基片传送经过烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机进行后烘干，得到可冲散无纺布。
8.作为对上述方案的改进，步骤（1）中，所述粘胶纤维为扁平粘胶纤维，其纤维长度为8～12mm，所述天丝的纤维长度为10～12mm，所述木浆粕的纤维长度为2～4mm。
9.作为对上述方案的改进，步骤（2）中，混料管的搅拌器转速为950～1000转/min，搅拌时间为4～6min。
10.作为对上述方案的改进，步骤（3）中，所述预稀释泵的流量为7.8～9m3/min，回流比例为30%～32％，真空度为
–
18～
–
23kpa。
11.作为对上述方案的改进，步骤（3）中，所述斜网成型器的车速为100～120m/min，抽吸真空度为
–
10～
–
13kpa，成型网张力为4～5n。
12.作为对上述方案的改进，步骤（4）中，所述水刺网帘的运行速度为80～100m/min，抽吸真空度为
–
5～
–
9kpa，所述水刺头设置有5
‑
10道。
13.作为对上述方案的改进，步骤（5）中，所述基片依次经过第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱进行烘干，所述第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱的温度分别设置为105
±
2℃、120
±
2℃、140
±
2℃。
14.作为对上述方案的改进，步骤（5）中，所述基片的传送速度为80～100m/min，所述烘筒烘燥的温度设置为200
±
2℃，所述圆网热风穿透式烘干机烘干的温度设置为250
±
5℃。
15.作为对上述方案的改进，该可冲散无纺布制备方法还包括在所述步骤（4）和步骤（5）之间对所述基片进行水刺提花或压花的步骤。
16.本技术采用的另一个技术方案是：提供一种可冲散无纺布，由上述可冲散无纺布制备方法制备得到，所述可冲散无纺布的基重为20～100g/m2，湿润强度不低于75g/25mm，水分散性不大于500秒。
17.区别于现有技术，本技术所提供的可冲散无纺布制备方法，将15%～30％的粘胶纤维、5%～10％的天丝和60%～80%的木浆粕分别制成浓度为0.65%～0.83％的粘胶纤维浆、浓度为0.62%～0.85％的天丝浆、浓度为2.5%～4.5％的木浆，将所述粘胶纤维浆、天丝浆和木浆混浆、稀释、上浆后成型为湿纤维网，水刺加固后的基片经过烘干温度呈梯度上升的多个烘箱进行预烘干，并经过烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机进行后烘干，得到可冲散无纺布，所述可冲散无纺布具有良好的水分散性能，使废弃的可冲散无纺布在水流作用下，容易分散，易于降解，为后续的垃圾处理带来了便利。本技术还提供了一种由所述可冲散无纺布制备方法制得的可冲散无纺布。
具体实施方式
18.下面结合实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
19.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不
能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个/道”的含义是三个/道或三个/道以上。
20.此外，本技术中涉及的百分比含量均为质量百分含量。
21.本技术提供了一种可冲散无纺布制备方法，包括如下步骤：（1）备料：提供15%～30％的粘胶纤维、5%～10％的天丝和60%～80%木浆粕。
22.即，在100质量份的原料中，含有15～30质量份的粘胶纤维、5～10质量份的天丝和60～80质量份的木浆粕，其中，所述粘胶纤维为扁平粘胶纤维，其纤维长度为8～12mm，所述天丝的纤维长度为10～12mm，所述木浆粕的纤维长度为2～4mm。
23.作为天然植物纤维的木浆粕的质量份数高于作为再生纤维的粘胶纤维和天丝，且所述木浆粕的纤维长度大大低于所述粘胶纤维和天丝的纤维长度，提升了制得的可冲散无纺布的可分散性和可降解性能。
24.扁平粘胶纤维是将天然纤维溶解在相应的溶剂中后，再通过湿法纺丝获得的。相比于圆形粘胶纤维，扁平粘胶纤维具有更小的弯曲刚度，更易发生缠结。通常，基材中纤维是借助自身的物理性能得到缠结，且缠结为摩擦抱合作用。可以理解地，由于扁平粘胶纤维相比圆形粘胶纤维使用更少的外力即可实现缠结，因此在水中扁平粘胶纤维比圆形粘胶纤维更容易发生分散。
25.（2）制浆：a.调浓：向所述粘胶纤维中加水，制得浓度为0.65%～0.83％的粘胶纤维浆；向所述天丝中加水，制得浓度为0.62%～0.85％的天丝浆；向所述木浆粕中加水，制得浓度为2.5%～4.5％的木浆；b.混浆：将所述粘胶纤维浆、天丝浆、木浆送入混料管混合，得到混合浆。
26.其中，为确保三种原料均匀、完全分散，将所述粘胶纤维、天丝、木浆粕进行单独散浆后再混合。
27.所述混料管的搅拌器转速为950～1000转/min，搅拌时间为4～6min，以确保三种原料混合均匀。
28.（3）上网成型：通过预稀释泵稀释所述混合浆浓度至0.03%～0.1%，同时泵入斜网成型器成型为湿纤维网。
29.其中，所述预稀释泵的流量为7.8～9m3/min，回流比例为30%～32％，真空度为
–
18～
–
23kpa。
30.经特殊设计的斜网成型器，能够让各种纤维均匀分散成网，提高了湿纤维网的均匀度，改善了其纵、横向拉力。
31.其中，所述斜网成型器的车速为100～120m/min，抽吸真空度为
–
10～
–
13kpa，成型网张力为4～5n。
32.（4）水刺加固：转移所述湿纤维网至水刺网帘上，沿水刺网帘的运行方向，多道水刺头从所述水刺网帘的一侧喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维缠结，穿过湿纤维网的
高压水针被鼓罩反弹再次冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维再次缠结，形成基片。
33.经过多道水刺缠结，可以确保所述基片具有较高的均匀度及纵、横向拉力，基片具有一定的湿强度的同时又能保证其透水性，大大提高了成品可冲散无纺布的使用性能。
34.其中，所述水刺网帘的运行速度为80～100m/min，抽吸真空度为
–
5～
–
9kpa。
35.优选的，所述水刺头设置有5
‑
10道，每道水刺头沿所述水刺网帘的宽度方向布置，5
‑
10道所述水刺头沿所述水刺网帘的长度方向（即所述水刺网帘的运行方向）间隔设置，顺次喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上。
36.湿纤维网中的各种纤维长度不同，相较于长度较大的纤维，长度较小的纤维更容易在水针冲击下缠结，即，相较于长度较小的纤维，长度较大纤维的缠结需要更多道的高压水针冲击，且需要更大的高压冲击力。
37.本技术中，为确保湿纤维网中不同长度的纤维均得到有效缠结，5
‑
10道所述水刺头的喷射压力呈梯度增大，以使所述湿纤维网中较短的纤维先缠结，较长的纤维在各道水刺加固中逐渐缠结，以提高所述基片的干湿强度和表面触感。
38.具体的，当设置有5道水刺头时，其喷射压力分别设置为30
±
2bar、35
±
3bar、40
±
2bar、45
±
3bar、50
±
2bar。
39.（5）烘干：a.预烘干：使由步骤（4）制得的所述基片依次传送经过多个烘箱进行多道预烘干，所述多个烘箱的烘干温度呈梯度上升；其中，所述基片依次经过第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱进行烘干，所述第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱的温度分别设置为105
±
2℃、120
±
2℃、140
±
2℃。
40.不同于现有可冲散无纺布在水刺加固工序后直接进行热风穿透干燥，本技术中，所述基片在烘干前，先经过所述多个烘箱进行预烘干，烘干温度呈梯度上升的多个烘箱传递呈梯度增加的热能至所述基片上，使所述基片中的纤维在微观上逐步伸展、变直，降低纤维的微观弯曲度，纤维与纤维之间的摩擦力减小，在水流的作用下，纤维更容易相互分离。
41.当采用本技术的可冲散无纺布制备方法制得的可冲散无纺布被丢弃到水中，比如丢弃在马桶中时，当水流运动时，在宏观上，水流带动无纺布运动，无纺布发生卷曲，当有部分水流在流过弯曲位置的无纺布表面时，在弯曲无纺布的外侧处，水流流速增加，在弯曲无纺布的内侧处，水流流速降低，根据伯努利原理，部分水流将从弯曲无纺布内侧流向弯曲无纺布外侧，当水流穿过无纺布时，将带动无纺布上的纤维脱落。此外，在微观上，当有水流从该无纺布表面流过时，微观弯曲度得到降低的纤维进一步增大了水流的迟滞阻力，水流对所述纤维的拉扯力提高，所述纤维更容易自该无纺布上被拉扯出来，进而有效提升了无纺布的水分散性能。
42.b.后烘干：使预烘干后的基片传送经过烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机进行后烘干，得到可冲散无纺布。
43.所述后烘干工序用于去除预烘干后基片中残留的水分，其中，所述烘筒烘燥的温度设置为200
±
2℃，所述圆网热风穿透式烘干机烘干的温度设置为250
±
5℃。
44.在所述烘干步骤中，所述基片的传送速度设置为80～100m/min。
45.由本技术提供的可冲散无纺布制备方法制得的可冲散无纺布具有良好的水分散性能，使废弃的可冲散无纺布在水流作用下，容易分散，易于降解，为后续的垃圾处理带来
了便利。
46.由本技术提供的可冲散无纺布制备方法制得的可冲散无纺布的水分散性在500秒以下，优选的在300秒以下。此处所说的水分散性是指使用符合inda/edana： fg502
‑
slosh box disintegration test规范的晃动箱，并将无纺布在一定水量以及一定晃动频率下，开始瓦解的时间，此处瓦解被定义为：从无纺布布体上分离出第一片小片样，所述的水分散性即为开始瓦解时间，单位为秒。
47.当然，该数值是始终按照上述方法测得的标准值，只要所述无纺布具有与该水分散性基本上相同的水分散性即可。应予说明，为了保障把该无纺布投入抽水马桶中让其被水冲走而不会产生任何问题，通常认为水分散性在500秒以下，优选的为300秒以下。
48.下面通过具体的实施例，对本技术提供的可冲散无纺布制备方法作详细描述。
49.实施例一：本实施例提供了一种可冲散无纺布制备方法，包括如下步骤：（1）备料：提供17％的粘胶纤维、8％的天丝和75%的木浆粕；（2）制浆：a.调浓：向所述粘胶纤维中加水，制得浓度为0.72％的粘胶纤维浆；向所述天丝中加水，制得浓度为0.75％的天丝浆；向所述木浆粕中加水，制得浓度为3.5％的木浆；b.混浆：将所述粘胶纤维浆、天丝浆、木浆送入混料管混合，得到混合浆。
50.所述混料管的搅拌器转速为1000转/min，搅拌时间为5min，以确保三种原料混合均匀。
51.（3）上网成型：通过预稀释泵稀释所述混合浆浓度至0.06%，同时泵入斜网成型器成型为湿纤维网；其中，所述预稀释泵的流量为8m3/min，回流比例为30%，真空度为
–
20kpa。
52.所述斜网成型器的车速为100m/min，抽吸真空度为
–
10kpa，成型网张力为4.5n。
53.（4）水刺加固：转移所述湿纤维网至水刺网帘上，沿水刺网帘的运行方向，多道水刺头从所述水刺网帘的一侧喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维缠结，穿过湿纤维网的高压水针被鼓罩反弹再次冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维再次缠结，形成基片；其中，所述水刺网帘的运行速度为85m/min，抽吸真空度为
–
7kpa。
54.所述水刺头设置有五道时，所述五道水刺头的喷射压力分别设置为30bar、35bar、40bar、45bar、50bar。
55.（5）烘干：a.预烘干：使所述基片依次传送经过多个烘箱进行多道预烘干，所述多个烘箱的烘干温度呈梯度上升；其中，所述基片的传送速度为85m/min，所述基片依次经过第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱进行烘干，所述第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱的温度分别设置为106℃、122℃、140℃。
56.b.后烘干：使预烘干后的基片传送经过烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机进行后
烘干，得到可冲散无纺布1。
57.其中，所述烘筒烘燥的温度设置为200℃，所述圆网热风穿透式烘干机烘干的温度设置为255℃。
58.在本实施例一个优选的实施方式中，所述可冲散无纺布制备方法还包括在所述步骤（4）和步骤（5）之间对所述基片进行水刺提花的步骤，以在可冲散无纺布表面形成预设的凹凸图案。
59.进一步的，水刺提花工序可以与步骤（4）水刺加固工序合并，具体的，转移所述湿纤维网至水刺网帘上，所述水刺网帘上预先布置有提花图案，在提花图案范围内的网孔均不透水，提花图案外的网孔能够透水；沿水刺网帘的运行方向，多道水刺头从所述水刺网帘的一侧喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维缠结，穿过湿纤维网的高压水针被鼓罩反弹再次冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维再次缠结；其中，水针在所述水刺网帘上提花图案处被阻挡并向四周转向，带动提花图案上方湿法纤维层中的纤维向四周移动，在该湿纤维网上形成凹凸的提花图案。
60.在其他的实施方式中，水刺提花工序也可以由压花工序替代，使所述湿纤维网穿过设置有压花图案的压花辊组间隙以在该湿纤维网上形成预设的压花图案。
61.实施例二：本实施例提供了一种可冲散无纺布制备方法，包括如下步骤：（1）备料：提供15％的粘胶纤维、6％的天丝和79%的木浆粕；（2）制浆：a.调浓：向所述粘胶纤维中加水，制得浓度为0.7％的粘胶纤维浆；向所述天丝中加水，制得浓度为0.65％的天丝浆；向所述木浆粕中加水，制得浓度为3％的木浆；b.混浆：将所述粘胶纤维浆、天丝浆、木浆送入混料管混合，得到混合浆。
62.所述混料管的搅拌器转速为980转/min，搅拌时间为4min，以确保三种原料混合均匀。
63.（3）上网成型：通过预稀释泵稀释所述混合浆浓度至0.08%，同时泵入斜网成型器成型为湿纤维网；其中，所述预稀释泵的流量为8.8m3/min，回流比例为32%，真空度为
–
22kpa。
64.所述斜网成型器的车速为110m/min，抽吸真空度为
–
13kpa，成型网张力为5n。
65.（4）水刺加固：转移所述湿纤维网至水刺网帘上，沿水刺网帘的运行方向，多道水刺头从所述水刺网帘的一侧喷射高压水针冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维缠结，穿过湿纤维网的高压水针被鼓罩反弹再次冲击至所述湿纤维网上，使其中的纤维再次缠结，形成基片；其中，所述水刺网帘的运行速度为100m/min，抽吸真空度为
–
5kpa。
66.所述水刺头设置有五道时，所述五道水刺头的喷射压力分别设置为28bar、33bar、38bar、42bar、50bar。
67.（5）烘干：a.预烘干：使所述基片依次传送经过多个烘箱进行多道预烘干，所述多个烘箱的
烘干温度呈梯度上升；其中，所述基片的传送速度为100m/min，所述基片依次经过第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱进行烘干，所述第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱的温度分别设置为103℃、120℃、138℃。
68.b.后烘干：使预烘干后的基片传送经过烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机进行后烘干，得到可冲散无纺布2。
69.其中，所述烘筒烘燥的温度设置为200℃，所述圆网热风穿透式烘干机烘干的温度设置为250℃。
70.由上述实施例一、实施例二中的可冲散无纺布制备方法制得的可冲散无纺布1、可冲散无纺布2与对比例1、对比例2中可冲散无纺布制备方法制得的对比样1、对比样2的各项指标对比结果请参见表一：其中，所述的对比例1、对比例2与实施例1、实施例2采用同样的原料，原料配比、各段工艺及工艺参数均与本实施例1、实施例2相似，不同的是，对比例1中，经过水刺加固工序得到的基片不经过所述预烘干工序，直接被送入烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机烘干；对比例2中，经过水刺加固工序得到的基片经过三个温度均为120℃的烘箱进行预烘干后，被送入烘筒烘燥和圆网热风穿透式烘干机烘干。
71.表一样品可冲散无纺布1可冲散无纺布2对比样1对比样2基重，g/m257.162.157.162.2水分散性，s264332516455纵向干拉力，n/m532579460618横向干拉力，n/m195313260356纵向湿拉力，n/m116148119140横向湿拉力，n/m61876590从上表1可以看出，与可冲散无纺布对比样1相比，由本技术实施例1、实施例2制得的可冲散无纺布1、可冲散无纺布2的水分散性提高了95.5%、55.4%；与可冲散无纺布对比样2相比，由本技术实施例1、实施例2制得的可冲散无纺布1、可冲散无纺布2的水分散性提高了72.3%、37%，且可冲散无纺布1、可冲散无纺布2的纵向干拉力、横向干拉力以及纵向湿拉力、横向湿拉力均与对比样1、对比样2相当。
72.此外，不经过所述预烘干工序的对比样1与经过三个温度均为120℃的烘箱进行预烘干得到的对比样2相比，对比样1的水分散性提高了13.4%。
73.其中，水分散性试验采用下述方法进行：对样品进行预处理：按照inda/edana方法，将待测样品投入20l水中，搅拌30秒。
74.进行水分散性试验：晃动箱内加入2l水（水温22
±
3℃），晃动频率至33rpm，启动晃动箱并计时，记录样品瓦解用时，所述的瓦解为从无纺布布体上分离出第一片小片样。
75.所述的纵向干拉力及横向干拉力的测试方法参考采用《gb/t24218.3
‑
2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定》的测试方法，其中样品宽度为50mm，夹距100mm，拉伸速度100 mm/min。
76.所述的纵向湿强及横向湿强参考采用《gb/t 12914
‑
2008 纸和纸板抗张强度的测
定》的测试方法，其中样品宽度为50mm，夹距为50mm拉伸速度为100 mm/min。
77.本技术还提供了一种应用上述可冲散无纺布制备方法制备得到的可冲散无纺布，该可冲散无纺布具有良好的水分散性能，可以应用于面膜、洗脸巾、卸妆巾、湿厕纸、湿纸巾等产品，废弃的可冲散无纺布产品在水流作用下，容易分散，易于降解，为后续的垃圾处理带来了便利，顺应消费者日益提升的绿色环保理念。
78.进一步的，所述可冲散无纺布的水分散性不大于500秒，优选的，所述可冲散无纺布的水分散性不大于300秒。
79.在本技术中，为了使制备得到可冲散无纺布适合于在湿润状态下的擦拭作业，所述可冲散无纺布的基重（单位面积的重量）优选为20～100g/m2。当基重小于上述下限值时，则不能得到必要的湿润强度；当基重大于上述上限值时，又会使其柔软性变差。特别是所述可冲散无纺布在用于擦拭人的肌肤的情形下，为兼顾可冲散无纺布湿润强度和柔软性，所述可冲散无纺布的基重优选为40～80g/m2。
80.所述可冲散无纺布的湿润强度（在含水状态下的断裂强度）优选是按可冲散无纺布的纵向(md：machinedirection)湿强和横向(cd：cross direction)湿强的几何平均值在75g/25mm以上。所述的纵向湿强及横向湿强参考采用《gb/t 12914
‑
2008 纸和纸板抗张强度的测定》的测试方法，其中样品宽度为50mm，夹距为50mm，拉伸速度为100 mm/min。
81.当然，该数值是始终按照上述方法测得的标准值，只要所述可冲散无纺布具有与该标准值基本上相同的湿润强度即可。应予说明，只要湿润强度在75g/25mm以上，就能充分耐受擦拭作业。
82.优选的，所述可冲散无纺布的湿润强度不低于100 g/25mm。
83.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。