一种吸水型无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种吸水型无纺布及其制备方法，属于无纺布制备技术领域。
背景技术
目前，无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。
无纺布作为新一代环保材料，可广泛适用于农用薄膜、制鞋、制革、化工、印刷、汽车、建材，家居装饰、床垫被褥、服装服饰、医疗卫生一次性用具、酒店一次性用品以及礼品袋、购物袋、包装袋等诸多领域。
无纺布在使用过成中，存在的比较明显的缺陷就是耐磨性能差，使用一段时间后，其表面会被磨起毛，直接影响无纺布的使用性能和外观。现有无纺布的耐磨改性方法，通常是在无纺布的两个表面贴附上防磨胶，甚至是硬质防磨胶层，虽然起到了防磨的效果，但也失去了无纺布本身的柔软特定，得不到消费者的认可。另外，目前的无纺布还存在吸水性差、抗菌能力差、防滑和自粘性能不太好，铺设在家具和地板上的无纺布很容易从表面滑开，使无纺布失去保护功能等缺陷。
因此，研制出一种能够解决上述性能问题的无纺布非常有必要。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种吸水型无纺布及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种吸水型无纺布及其制备方法。
本发明的一种吸水型无纺布，是由自制无纺布坯体经混合液浸泡制得，
所述自制无纺布坯体是由自制聚丙烯纤维热压制得；
所述自制聚丙烯纤维是由聚丙烯喷丝制得；
所述混合液是由发酵滤液和自制硅溶胶制得；
所述发酵滤液是由豆腐发霉发酵制得；
所述自制硅溶胶是由自制反应液和丙烯酸乳液以及钼酸钠制备得到；
所述自制反应液是由无水乙醇、氨水和去离子水以及正硅酸乙酯制得。
一种吸水型无纺布的制备方法，具体制备步骤为：
（1）称取豆腐打碎后移入温室中，发霉，将发霉的豆腐和水混合后装入发酵罐中，发酵，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；
（2）将无水乙醇、氨水和去离子水混合搅拌反应得到反应液，再向烧杯中加入正硅酸乙酯和无水乙醇，混合反应，得到自制反应液；
（3）再将自制反应液、丙烯酸乳液和钼酸钠混合搅拌反应，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；
（4）称取聚丙烯加热升温喷丝，得到自制聚丙烯纤维；
（5）将自制聚丙烯纤维热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；
（6）将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入浸泡，烘干，冷却出料，即得吸水型无纺布。
进一步的，具体制备步骤为：
（1）称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温室中，静置直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水混合后装入发酵罐中，密封罐口后保温发酵，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；
（2）将无水乙醇、氨水和去离子水混合置于烧杯中，搅拌反应，得到反应液，再向烧杯中加入正硅酸乙酯和无水乙醇，混合反应，得到自制反应液；
（3）再将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，继续搅拌反应，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；
（4）称取聚丙烯加热升温使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，喷丝，得到自制聚丙烯纤维；
（5）将自制聚丙烯纤维置于热压机中，热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；
（6）将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，浸泡后放入烘箱中，烘干，冷却出料，即得吸水型无纺布。
进一步的，具体制备步骤为：
（1）称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温度为30～40℃，空气相对湿度为60～70%的温室中，静置7～9天直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水按质量比为1:5混合后装入发酵罐中，密封罐口后在40～50℃下保温发酵9～12天，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；
（2）按体积比为5：1：2将无水乙醇、质量分数为16%的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为32～45℃下搅拌反应10～12min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积11%的正硅酸乙酯和混合液体积0.2%的无水乙醇，在温度为55～65℃下混合反应1～2h，得到自制反应液；
（3）再按质量比为3：1：1将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，在温度为85～95℃的条件下继续搅拌反应45～60min，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；
（4）称取100～120g聚丙烯加热升温至165～175℃使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，在压力为0.4～0.6MPa的条件下喷丝，得到自制聚丙烯纤维；
（5）将自制聚丙烯纤维置于热压机中，在温度为100～120℃、压力为1～3MPa的条件下热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；
（6）按质量比为3：1将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌10～12min，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，在温度为45～65℃下浸泡1～2h，浸泡后放入烘箱中，在温度为75～85℃下烘干1～3h，冷却出料，即得吸水型无纺布。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
（1）本发明以自制无纺布坯体为基材，发酵液作为改性剂剂，并辅以改性自制硅溶胶等制备得到耐磨吸水型无纺布，首先利用豆腐进发酵，进行反应处理得到发酵滤液，发酵滤液中含有大量的-NH2与-COOH，这些亲水基团覆盖在自制无纺布坯体的纤维表面，使无纺布具有较好的吸水性，继续利用丙烯酸乳液和钼酸钠对具有粘性的硅溶胶进行改性，由于硅溶胶中的二氧化硅能够与丙烯酸树脂中的羟基发生交联反应，形成致密网状结构，同时胶态二氧化硅粒子通过-OH键或-O-键与钼酸钠中的阴离子配位体发生配位交联反应，形成溶胶式结构，可以促使二氧化硅有效地填充在无纺布中，降低无纺布的气孔率，使无纺布间层的结构更加致密，进一步提高无纺布的耐磨性能和自粘性能，具有广泛的应用前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温度为30～40℃，空气相对湿度为60～70%的温室中，静置7～9天直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水按质量比为1:5混合后装入发酵罐中，密封罐口后在40～50℃下保温发酵9～12天，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；按体积比为5：1：2将无水乙醇、质量分数为16%的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为32～45℃下搅拌反应10～12min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积11%的正硅酸乙酯和混合液体积0.2%的无水乙醇，在温度为55～65℃下混合反应1～2h，得到自制反应液；再按质量比为3：1：1将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，在温度为85～95℃的条件下继续搅拌反应45～60min，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；称取100～120g聚丙烯加热升温至165～175℃使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，在压力为0.4～0.6MPa的条件下喷丝，得到自制聚丙烯纤维；将自制聚丙烯纤维置于热压机中，在温度为100～120℃、压力为1～3MPa的条件下热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；按质量比为3：1将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌10～12min，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，在温度为45～65℃下浸泡1～2h，浸泡后放入烘箱中，在温度为75～85℃下烘干1～3h，冷却出料，即得吸水型无纺布。
实例1
称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温度为30℃，空气相对湿度为60%的温室中，静置7天直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水按质量比为1:5混合后装入发酵罐中，密封罐口后在40℃下保温发酵9天，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；按体积比为5：1：2将无水乙醇、质量分数为16%的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为32℃下搅拌反应10min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积11%的正硅酸乙酯和混合液体积0.2%的无水乙醇，在温度为55℃下混合反应1h，得到自制反应液；再按质量比为3：1：1将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，在温度为85℃的条件下继续搅拌反应45min，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；称取100g聚丙烯加热升温至165℃使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，在压力为0.4MPa的条件下喷丝，得到自制聚丙烯纤维；将自制聚丙烯纤维置于热压机中，在温度为100℃、压力为1MPa的条件下热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；按质量比为3：1将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌10min，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，在温度为45℃下浸泡1h，浸泡后放入烘箱中，在温度为75℃下烘干1h，冷却出料，即得吸水型无纺布。
实例2
称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温度为35℃，空气相对湿度为65%的温室中，静置8天直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水按质量比为1:5混合后装入发酵罐中，密封罐口后在45℃下保温发酵10天，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；按体积比为5：1：2将无水乙醇、质量分数为16%的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为38℃下搅拌反应11min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积11%的正硅酸乙酯和混合液体积0.2%的无水乙醇，在温度为60℃下混合反应1h，得到自制反应液；再按质量比为3：1：1将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，在温度为90℃的条件下继续搅拌反应48min，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；称取110g聚丙烯加热升温至170℃使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，在压力为0.5MPa的条件下喷丝，得到自制聚丙烯纤维；将自制聚丙烯纤维置于热压机中，在温度为110℃、压力为2MPa的条件下热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；按质量比为3：1将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌11min，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，在温度为50℃下浸泡1h，浸泡后放入烘箱中，在温度为80℃下烘干2h，冷却出料，即得吸水型无纺布。
实例3
称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温度为40℃，空气相对湿度为70%的温室中，静置9天直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水按质量比为1:5混合后装入发酵罐中，密封罐口后在50℃下保温发酵12天，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；按体积比为5：1：2将无水乙醇、质量分数为16%的氨水和去离子水混合置于烧杯中，在温度为45℃下搅拌反应12min，得到反应液，再向烧杯中加入反应液体积11%的正硅酸乙酯和混合液体积0.2%的无水乙醇，在温度为65℃下混合反应2h，得到自制反应液；再按质量比为3：1：1将自制反应液、固含量为49%的丙烯酸乳液和钼酸钠混合置于烧杯中，在温度95℃的条件下继续搅拌反应60min，冷却出料，得到改性自制硅溶胶；称取120g聚丙烯加热升温至175℃使其软化，将软化后的聚丙烯放入喷丝板中，在压力为0.6MPa的条件下喷丝，得到自制聚丙烯纤维；将自制聚丙烯纤维置于热压机中，在温度为120℃、压力为3MPa的条件下热压成型，冷却出料，得到自制无纺布坯体；按质量比为3：1将发酵滤液和自制硅溶胶混合搅拌12min，得到混合液，继续将自制无纺布坯体放入带有混合液的烧杯中，在温度为65℃下浸泡2h，浸泡后放入烘箱中，在温度为85℃下烘干3h，冷却出料，即得吸水型无纺布。
对比例
以广州市某公司生产的无纺布作为对比例
对本发明制得的耐磨吸水型无纺布和对比例中的无纺布进行检测，检测结果如表1所示：
拉伸强度：采用GB/T3917.3的标准进行测定。
撕裂强度：采用GB/T3923.1的标准进行测定。
耐磨性能测试：
将本发明制备的实例1～3和对比例产品，用裁刀裁取成面积大小为5cm×5cm的试样，分为4组，每组5份平行试样。分别将20个试样放入夹布圆环内并旋紧，将其放在圆盘式织物耐磨机上。按下启动按钮，并观察试样受损的程度，待试样出现破裂，按下停止按钮，并记录数据，取平均值。
起毛起球测试：
选用马丁代尔起毛仪，参照标准GB/T4802.2进行试验。
1级：合格（缠结点为0）不起毛；
2级：合格（缠结点≦5）轻微起毛；
3级：不合格（缠结点≦10）起毛较严重；
4级：不合格（缠结点>10）起毛严重。
吸水性测试：
取两种样品30×60mm的试样各一块，分别称取其干重，将试样放入250mL的烧杯中，加入100mL去离子水，放置10、30和60min，每个时间段取出称重一次。称重前应轻抖至不会有水滴下。
含水量=试样湿重－试样干重
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的吸水型无纺布，具有力学性能强、耐磨且不易起球、吸水性好等优点，明显优于对比例产品。因此，具有广阔的使用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
