專利名稱：可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，尤其是涉及一種可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，所制成的可降解麻類地面覆蓋材料具有完全生物降解、無污染、 保溫保濕、高強度、土壤增肥等優(yōu)良特性。該材料可替代不易降解的聚丙烯與聚氯乙烯農(nóng)用地膜。
背景技術(shù)：
農(nóng)用地膜即農(nóng)用地面覆蓋材料，它具有保溫、保濕、抗蟲、防病、抑制雜草生長等作用，有利于作物生長發(fā)育，提高作物產(chǎn)量，提高農(nóng)業(yè)效益，因此，廣泛應(yīng)用農(nóng)膜覆蓋技術(shù)是極大地促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要手段。然而現(xiàn)在大量使用的地膜為塑料地膜，這種塑料地膜是以聚丙烯、聚乙烯為原料，而這些原料可在田間殘留幾十年后仍不會降解，由此也對我國的生態(tài)環(huán)境造成了較大的“白色污染”。這種農(nóng)用地膜使用的時間越長，土壤中殘留的塑料薄膜碎片越多，將造成該土壤板結(jié)、通透性變差、地力下降，嚴重影響作物的生產(chǎn)發(fā)育和產(chǎn)量，造成農(nóng)作物減產(chǎn)。有些地方農(nóng)作物由此而減產(chǎn)幅度高達20%以上，并且這一情況會隨著時間的推移進一步惡化，由此產(chǎn)生的環(huán)保負面效應(yīng)已引起人們極大地關(guān)注和憂慮。為此，近二十多年來，國內(nèi)外開展了廣泛的試驗與研究，試圖尋找一種可以替代塑料地膜的環(huán)保型可降解農(nóng)用地膜，由此開發(fā)了很多新型農(nóng)用地膜產(chǎn)品，具體歸納如下
1)淀粉添加型可降解農(nóng)用地膜
以廣東上九生物降解塑料有限公司的祝光富等人所申請的專利CN200810030274. X《一種農(nóng)膜用生物降解樹脂及其生產(chǎn)方法》為代表。該專利涉及一種農(nóng)膜用生物降解樹脂及其生產(chǎn)方法。其原料包括玉米淀粉、硬脂酸、樹脂、PE、助劑、乙烯丙烯酸共聚物和促進劑。制備時先將各種材料按比例進行混合，再經(jīng)雙螺桿擠出機造粒。然而，該農(nóng)用地膜材料中僅含淀粉為40% 60%，其余均為不易降解的化學(xué)成分。在微生物的作用下，只有其中的淀粉會降解，而殘留的化學(xué)成分仍以一種未降解的多孔結(jié)構(gòu)形態(tài)存在，因而淀粉添加型地膜只是一種不完全生物降解的地膜，并不能完全消除農(nóng)田中的“白色污染”問題。2)光/生物降解農(nóng)用地膜
以青島化工學(xué)院劉華燁等人的專利CN90105326. 0《生產(chǎn)可控光、微生物共降解聚乙烯塑料地膜的方法》為代表。該專利將光敏劑、微生物培養(yǎng)基和少量線性低密度聚乙烯共混擠出經(jīng)吹塑機組吹制出具有光與微生物雙重降解功能的地膜。該地膜通過光與微生物的雙重降解后成為小顆粒，短期內(nèi)對作物生長沒有明顯的負面影響，但隨著使用時間的延長，土壤中塑料顆粒逐漸增多，而且難以清除，從而帶來比使用常規(guī)塑料地膜更加嚴重的污染。3)紙型農(nóng)用地膜
以李保華等人的專利CN200910016480.X《完全降解地膜及其生產(chǎn)方法》為代表。該專利是將黑色粉劑和紙漿混合，攪拌均勻后，得膠狀物，以造紙工藝而制成紙型完全降解地膜。該地膜其組成成分和重量比例為200號溶劑油78% 88^4-82.5% 5%，腐植酸 12. 5% 20%。所得地膜具有較好的保水性、保溫性。但是這種紙型農(nóng)用地膜由于抗風(fēng)雨能力差、易破碎，遇雨后其膜的撕破強力大大降低，且不適宜機械鋪膜，因而該地膜并未能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。4)麻型農(nóng)用地膜
以王朝云等人的專利CN20041002^48. 3《一種環(huán)保型麻地膜的制造工藝及用其制備的麻地膜》為代表。該專利是將麻纖維經(jīng)混和開松，除塵除雜后，先經(jīng)梳理機進行一次梳理，剝麻成網(wǎng)再經(jīng)二次氣流成網(wǎng)后的麻纖網(wǎng)，用粘合劑進行化學(xué)粘合固結(jié)成膜，在固結(jié)后的麻地膜表面施加拒水劑進行表面防水處理，最后經(jīng)冷軋機進行軋光整理而成。所制成的該地膜具有較好的保溫保濕及透氣性能，但是由于采用合成樹脂的粘合劑與有機氟高分子聚合體的拒水劑，而這兩類物質(zhì)具有較高的耐氣候性不易降解，則對該地膜的降解性能產(chǎn)生影響， 無法實現(xiàn)完全降解。同時，由于最低強力僅達到175N/m，未滿足GB13735-1992 “聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜”中部分地膜的縱橫向強力要求。由以上可知，淀粉添加型可降解農(nóng)用地膜、光/生物降解農(nóng)用地膜、紙型農(nóng)用地膜及麻型農(nóng)用地膜雖各有優(yōu)點，但是缺點也同樣明顯，往往是顧此失彼，考慮了降解性后就無法滿足產(chǎn)品的強力要求；或者短期內(nèi)對土壤沒有明顯的負面影響，但是在長時間使用時危害很大。由此看來如何生產(chǎn)出完全降解，并能滿足農(nóng)業(yè)使用過程中的各種要求的農(nóng)用地膜， 即農(nóng)用地面覆蓋材料，仍將成為人們關(guān)心的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高強度、薄型可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明選用了麻纖維、皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三種可完全降解的纖維原料，解決了現(xiàn)有技術(shù)所制備的農(nóng)用地面覆蓋材料不能降解或不完全降解的缺陷；本制備方法是選用不同的養(yǎng)生配方前后兩次處理麻纖維，使麻纖維更柔軟細化，便于梳理成網(wǎng)，克服了常規(guī)麻纖維不易梳理的缺陷；本制備方法是在針刺預(yù)加固工序的前后分別對纖網(wǎng)進行各一次牽伸，則使所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料更輕?。?本制備方法是利用皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的特性，熱軋粘合纖網(wǎng)，則使所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的強度更高；此外，本發(fā)明所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料中所含的蠶絲纖維為蛋白質(zhì)纖維，在降解過程中增加土壤中的含氮量，可實現(xiàn)土壤增肥的目的。本發(fā)明所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料可完全降解，并具有比傳統(tǒng)塑料地膜和其他地膜更高的強度，還具有良好的保溫、保濕、透氣及增肥土壤的性能。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下
一種可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序制成可降解農(nóng)用麻類地膜覆蓋材料，具體工藝如下 (1)頭道常規(guī)養(yǎng)生處理
先對纖維細度為60 110 μ m、纖維長度為600 1500mm的脫膠麻纖維束均勻噴灑售有的養(yǎng)生助劑，噴灑量為脫膠麻纖維束重量的1. 2 3%，然后堆放于養(yǎng)生車間，進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，堆放時間為4 7天，堆放溫度為30 48°C，目的是使麻纖維之間的果膠粘聯(lián)
6松解，并軟化麻纖維，便于麻纖維開松梳理，所述頭道常規(guī)養(yǎng)生助劑具體為杭州天豪化工有限公司出產(chǎn)的麻紡助劑，型號為SJ-401 ；
(2)頭道開松梳理
將上述(1)步驟經(jīng)頭道常規(guī)養(yǎng)生處理后的麻纖維束喂入梳理機中進行頭道開松梳理細化，麻纖維細度降為55 90 μ m，所述的開松梳理工藝參數(shù)為頭道梳理機錫林表面線速度為135 150m/min，由于經(jīng)過養(yǎng)生處理后麻纖維之間的果膠粘聯(lián)被松解，且纖維軟化，因此，經(jīng)頭道開松梳理后，麻纖維得到了開松細化；
(3)二道開松梳理
將上述( 步驟經(jīng)頭道開松梳理后的麻纖維再次喂入梳理機中進行開松梳理，進一步開松梳理可繼續(xù)開松細化麻纖維，麻纖維細度再次降低為50 80 μ m，所述的開松梳理工藝參數(shù)為二道梳理機錫林表面線速度為140 155m/min ；
(4)切斷
將上述(3)步驟已開松梳理得到的麻纖維進行切斷，得到纖維長度為42 56mm的麻短纖維；
(5)纖維混和
采用上述⑷步驟所得的纖維細度為50 80μπκ纖維長度為42 56mm的麻纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維，三者按重量百分比為35 60 55 35 10 5的比例，采用常規(guī)的長簾混和方式進行初步混和，在混和的同時噴灑配制的快速養(yǎng)生助劑，噴灑量為纖維重量的2. 0 6. 1%，所述二道快速養(yǎng)生處理所用的快速養(yǎng)生助劑由JFC滲透劑、EP-100蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑三種售有的助劑按比例配制而成，其混合重量百分比為53 66 沈 25 21 9，其中采用蠶絲纖維是由于該纖維為蛋白質(zhì)纖維，在降解過程中增加土壤中的含氮量，使所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料可實現(xiàn)土壤增肥的目的；采用皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維是由于在熱軋粘合加固時，其皮層先熔融使纖網(wǎng)中其他纖維粘合在一起，但其芯層未熔融而得以保留，則使所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的強度提高；
(6)二道快速養(yǎng)生處理
將上述( 步驟所得的初步混和并已對其噴灑快速養(yǎng)生助劑的三種纖維，采用氣流輸送至纖維混和養(yǎng)生箱中堆放，進行二道快速養(yǎng)生處理，養(yǎng)生溫度為35 40°C，養(yǎng)生時間為 3 4h，目的是進一步松解麻纖維之間的果膠粘聯(lián)及進一步軟化麻纖維，便于下道精開松工序進一步細化麻纖維，同時，由于其快速養(yǎng)生助劑中已含有抗靜電劑，因此，蠶絲纖維無需另行增加一道抗靜電處理工序；
(7)精開松
將上述(6)步驟已完成快速養(yǎng)生處理的三種已初步混和的纖維原料，進行精開松處理，進一步細化麻纖維，并更細致地開松、混和三種纖維原料，麻纖維細度再次降低，經(jīng)檢測麻纖維細度為46 60 μ m ；
(8)梳理成網(wǎng)
將上述(7)步驟所得的已經(jīng)過精開松的纖維原料，通過喂棉箱喂入梳理機，進一步梳理成單纖維，并輸出纖網(wǎng)，纖網(wǎng)面密度為陽 82g/m2，所述的梳理成網(wǎng)工藝參數(shù)為主錫林速度為740 860m/min，纖網(wǎng)輸出速度為23 25m/min ；(9)頭道牽伸
將上述(8)步驟所形成的纖網(wǎng)喂入多輥牽伸機進行牽伸，通過多輥牽伸機的前后牽伸輥之間的速度差對該纖網(wǎng)進行牽伸，使纖網(wǎng)面密度降至42 78g/m2，所述的頭道牽伸的工藝參數(shù)為牽伸倍數(shù)為1. 05 1. 3倍，纖網(wǎng)輸出速度為24. 1 31. 2m/min，其中，所述的多輥牽伸機的牽伸輥筒所包覆的針布針齒的齒形為山形齒，該齒形既能有效握持纖網(wǎng)，又不會破壞纖網(wǎng)的均勻性；
(10)預(yù)針刺加固
將上述(9)步驟已牽伸的纖網(wǎng)喂入針刺機，對纖網(wǎng)進行預(yù)針刺加固，使纖網(wǎng)具有一定的強力，有利于對纖網(wǎng)進行二次牽伸，所述的預(yù)針刺加固的工藝參數(shù)為針板植針密度為 16000 20000枚/m，針刺頻率為470 650刺/min，纖網(wǎng)輸出速度為27. 0 37. 4m/min ；
(11)二次牽伸
將上述(10)步驟已針刺預(yù)加固的纖網(wǎng)喂入光輥牽伸機進行牽伸，利用光輥牽伸機前后牽伸光輥之間的速度差對纖網(wǎng)進行牽伸，從而使纖網(wǎng)面密度進一步降至28 62g/m2， 其中，所述的光輥牽伸機的牽伸輥的輥面是光滑的，不會破壞已針刺預(yù)加固的纖網(wǎng)的均勻性和外觀，所述的二道牽伸的工藝參數(shù)為牽伸倍數(shù)為1. 13 1.25倍，纖網(wǎng)輸出速度為 30. 5 46. 8m/min ；
(12)熱軋粘合
將上述(11)步驟已二次牽伸的纖網(wǎng)喂入熱軋機進行熱軋粘合，其中聚乳酸熱熔纖維的皮層熔融與麻纖維和絲纖維進行粘合，進一步提高纖網(wǎng)的強力，所述的熱軋粘合的工藝參數(shù)為熱軋溫度為135 140°C，熱軋輥的輥間壓強為4 7Mpa，生產(chǎn)速度為31. 0 48. Om/min ；
(13)冷卻
將上述(1 步驟經(jīng)熱軋所得到的纖網(wǎng)，喂入冷卻裝置進行冷卻，其中冷卻形式采用表面接觸式水冷卻輥冷卻，所述的冷卻的工藝參數(shù)為水冷卻輥表面溫度為15 20°C，冷卻時間為1. 5 2. O秒，目的是迅速降低材料的溫度，以阻止構(gòu)成粘結(jié)點的聚乳酸聚合物內(nèi)部的晶粒尺寸進一步生長增大而導(dǎo)致纖網(wǎng)脆性增大、韌性下降；
(14)成卷
將上述(1 步驟已冷卻的纖網(wǎng)，通過成卷機打卷，制成可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，經(jīng)檢測其面密度為27 60g/m2，厚度為0. 22 0. 39mm,縱、橫向斷裂強力為觀6 1087N/m，頂破強力為12 26N，透氣性為5. 3157 9. 5376L/m2 · s。所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的麻纖維具體為黃麻、紅麻、苧麻、亞麻中的任意一種，其優(yōu)選為黃麻。所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2. 2 3. 3D，纖維長度為38 56mm，其皮層熔點為130°C，其芯層熔點為170°C。所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的蠶絲纖維具體為繅絲廠的下腳料，經(jīng)除雜、梳理、切斷，切成長度為38 50mm。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明所采用的纖維原料為天然纖維和不來自于石油的化學(xué)纖維，均為可降解材料，其降解性能優(yōu)良，因此對環(huán)境無污染，能替代不降解的聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜。
2、本發(fā)明采用不同的養(yǎng)生助劑對麻纖維進行頭道養(yǎng)生和快速養(yǎng)生兩次養(yǎng)生處理， 可松解麻纖維之間的果膠粘聯(lián)及軟化麻纖維，并結(jié)合梳理、開松工藝使麻纖維細化，為可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的薄型化奠定了基礎(chǔ)，經(jīng)測試麻纖維細度由原來的60 110 μ m 降為46 60 μ m。3、本發(fā)明在預(yù)加固工序前、后分別對纖網(wǎng)進行兩次牽伸，纖網(wǎng)進一步變薄，面密度降低，使最終所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料更輕薄。4、本發(fā)明采用針刺預(yù)加固和熱軋粘合兩次加固，則使纖網(wǎng)中纖維之間充分纏結(jié)粘合，最終所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料具有較高的強度。按照標準FZ/ T60005-1991 “非織造布斷裂強力及斷裂伸長的測定”，經(jīng)檢測可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的縱、橫向斷裂強力為286 1087N/m，達到標準GB13735-1992 “聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜”中不加耐候劑地膜的縱、橫向斷裂強力的要求。5、本發(fā)明采用的蠶絲纖維為蛋白質(zhì)纖維，在降解過程中增加土壤中的含氮量，使所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料可實現(xiàn)土壤增肥的目的。6、本發(fā)明所制得的麻類農(nóng)用地面覆蓋材料除可完全降解及高強度外，還具有良好的保溫、保濕、透氣性能，可替代不易降解的聚丙烯與聚氯乙烯農(nóng)用地膜。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實施所使用的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的原材料
1、所采用的經(jīng)脫膠處理的麻纖維具體為黃麻、紅麻、苧麻、亞麻中的任意一種，其優(yōu)選為黃麻；
2、所采用的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2.2 3. 3D，纖維長度為38 56mm，其皮層熔點為130°C，其芯層熔點為170°C ；
3、所采用的蠶絲纖維具體為繅絲廠的下腳料；
4、所采用頭道常規(guī)養(yǎng)生助劑為杭州天豪化工有限公司出產(chǎn)的麻紡助劑，型號為 SJ-401 ；
5、所述快速養(yǎng)生助劑的原料包括淄博海杰化工有限公司出產(chǎn)的JFC滲透劑、武漢醫(yī)藥化工有限公司出產(chǎn)的EP-100蓬松柔軟劑、浙江傳化股份有限公司出產(chǎn)的TF-481抗靜電劑。下面給出本發(fā)明幾個具體的實施例 實施例1
制備面密度為27g/m2的薄型可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序而制成的。具體工藝參數(shù)為麻纖維采用纖維細度為60 μ m、纖維長度為600mm的脫膠亞麻，常規(guī)養(yǎng)生助劑噴灑量為脫膠亞麻纖維重量的1. 2%，養(yǎng)生車間中堆放時間為4天，堆放溫度為30°C ；頭道開松梳理機錫林表面線速度為150m/min，亞麻纖維細度降為55μπι ；二道開松梳理機錫林表面線速度為155m/min，亞麻纖維細度降為50 μ m ；亞麻纖維切成長度為56mm ；皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2. 2D，纖維長度為56mm ；蠶絲纖維的切成長度為50mm ；亞麻纖維、皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維的混和比例按重量百分比為 35 55 10;快速養(yǎng)生助劑中JFC滲透劑、EP-100蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑的混合重量百分比為53 26 21，噴灑量為三種纖維總重量的2.0%，養(yǎng)生溫度為35°C，養(yǎng)生時間為池；精開松后亞麻纖維細度為46 μ m ；梳理成網(wǎng)主錫林速度為740m/min，纖網(wǎng)輸出速度為24m/min，纖網(wǎng)面密度為55g/m2 ；頭道牽伸倍數(shù)為1. 3倍，纖網(wǎng)輸出速度為31. 2m/min，纖網(wǎng)面密度降至42g/m2 ；預(yù)針刺加固時針板植針密度為16000枚/m，針刺頻率為470刺/min， 纖網(wǎng)輸出速度為37. 4m/min ；二道牽伸倍數(shù)為1. 25倍，纖網(wǎng)輸出速度為46. 8m/min，纖網(wǎng)面密度降至觀8/1112 ；熱軋溫度為135°C，熱軋輥的輥間壓強為4Mpa，生產(chǎn)速度為48. Om/min，水冷卻輥表面溫度為20°C，冷卻時間為1.5秒。經(jīng)上述工序所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，經(jīng)檢測其面密度為27g/m2，厚度為0. 22mm，縱、橫向斷裂強力為286N/m，頂破強力為 12N，透氣性為 9. 5376L/m2 · s。實施例2:
制備面密度為35g/m2的中厚型可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序而制成的。具體工藝參數(shù)為麻纖維采用纖維細度為90 μ m、纖維長度為800mm的脫膠苧麻，常規(guī)養(yǎng)生助劑噴灑量為脫膠苧麻維重量的2%，養(yǎng)生車間中堆放時間為5天，堆放溫度為35°C ；頭道開松梳理機錫林表面線速度為145m/min，苧麻纖維細度降為75μπι ；二道開松梳理機錫林表面線速度為150m/min，苧麻纖維細度降為65 μ m ；苧麻纖維切成長度為51mm ；皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2. 5D，纖維長度為51mm ；蠶絲纖維的切成長度為48mm ；苧麻纖維、皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維的混和比例按重量百分比為 45 45 10 ；快速養(yǎng)生助劑中JFC滲透劑、EP-IOO蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑的混合重量百分比為57 25 18，噴灑量為纖維重量的3.7%，養(yǎng)生溫度為36°C，養(yǎng)生時間為3. ; 精開松后苧麻纖維細度為55 μ m ；梳理成網(wǎng)主錫林速度為780m/min，纖網(wǎng)輸出速度為25m/ min，纖網(wǎng)面密度為59g/m2 ；頭道牽伸倍數(shù)為1.2倍，纖網(wǎng)輸出速度為30. Om/min，纖網(wǎng)面密度降至49g/m2 ；預(yù)針刺加固時針板植針密度為17000枚/m，針刺頻率為550刺/min，纖網(wǎng)輸出速度為36. Om/min ；二道牽伸倍數(shù)為1. 15倍，纖網(wǎng)輸出速度為41. 4m/min，纖網(wǎng)面密度降至36g/m2 ；熱軋溫度為137°C，熱軋輥的輥間壓強為5Mpa，生產(chǎn)速度為42. Om/min，水冷卻輥表面溫度為18°C，冷卻時間為1. 7秒。經(jīng)上述工序所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料， 經(jīng)檢測其面密度為35g/m2，厚度為0. 27mm，縱、橫向斷裂強力為530N/m，頂破強力為17N， 透氣性為 7. 8325L/m2 · s。實施例3
制備面密度為45g/m2的中厚型可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序而制成的。具體工藝參數(shù)為麻纖維采用纖維細度為100 μ m、纖維長度為1200mm的脫膠紅麻，常規(guī)養(yǎng)生助劑噴灑量為脫膠紅麻維重量的2. 5%，養(yǎng)生車間中堆放時間為6天，堆放溫度為40°C ；頭道開松梳理機錫林表面線速度為140m/min，紅麻纖維細度降為80μπι ；二道開松梳理機錫林表面線速度為145m/min，紅麻纖維細度降為70 μ m ；紅麻纖維切成長度為48mm ；皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2. 7D，纖維長度為48mm ；蠶絲纖維的切成長度為42mm ；紅麻纖維、皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維的混和比例按重量百分比為 50 43 7 ；快速養(yǎng)生助劑中JFC滲透劑、EP-100蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑的混合重量百分比為60 25 15，噴灑量為纖維重量的4.5%，養(yǎng)生溫度為38°C，養(yǎng)生時間為3. ； 精開松后紅麻纖維細度為58 μ m ；梳理成網(wǎng)主錫林速度為820m/min，纖網(wǎng)輸出速度為25m/ min，纖網(wǎng)面密度為68g/m2 ；頭道牽伸倍數(shù)為1. 1倍，纖網(wǎng)輸出速度為27. 5m/min，纖網(wǎng)面密度降至62g/m2 ；預(yù)針刺加固時針板植針密度為18000枚/m，針刺頻率為600刺/min，纖網(wǎng)輸出速度為31.6m/min ；二道牽伸倍數(shù)為1. 18倍，纖網(wǎng)輸出速度為37. 3m/min，纖網(wǎng)面密度降至46g/m2 ；熱軋溫度為138°C，熱軋輥的輥間壓強為6Mpa，生產(chǎn)速度為38. Om/min，水冷卻輥表面溫度為17°C，冷卻時間為1. 8秒。經(jīng)上述工序所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料， 經(jīng)檢測其面密度為45g/m2，厚度為0. 33mm，縱、橫向斷裂強力為780N/m，頂破強力為20N， 透氣性為 6. 3547L/m2 · s。
實施例4
制備面密度為60g/m2的厚型可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序而制成的。具體工藝參數(shù)為麻纖維采用纖維細度為110 μ m、纖維長度為1500mm的脫膠黃麻，常規(guī)養(yǎng)生助劑噴灑量為脫膠黃麻纖維重量的3%，養(yǎng)生車間中堆放時間為7天，堆放溫度為48°C ；頭道開松梳理機錫林表面線速度為135m/min，黃麻纖維細度降為90μπι ；二道開松梳理機錫林表面線速度為140m/min，黃麻纖維細度降為80 μ m ；黃麻纖維切成長度為42mm ；皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為3. 3D，纖維長度為38mm ；蠶絲纖維的切成長度為38mm ；黃麻纖維、皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維的混和比例按重量百分比為 60 35 5 ；快速養(yǎng)生助劑中JFC滲透劑、EP-IOO蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑的混合重量百分比為66 25 9，噴灑量為纖維重量的6. 1%，養(yǎng)生溫度為40°C，養(yǎng)生時間為4h;精開松后黃麻纖維細度為60 μ m ；梳理成網(wǎng)主錫林速度為860m/min，纖網(wǎng)輸出速度為23m/min， 纖網(wǎng)面密度為82g/m2 ；頭道牽伸倍數(shù)為1.05倍，纖網(wǎng)輸出速度為lm/min，纖網(wǎng)面密度降至78g/m2 ；預(yù)針刺加固時針板植針密度為20000枚/m，針刺頻率為650刺/min，纖網(wǎng)輸出速度為27. Om/min ；二道牽伸倍數(shù)為1. 13倍，纖網(wǎng)輸出速度為30. 5m/min，纖網(wǎng)面密度降至 62g/m2 ；熱軋溫度為140°C，熱軋輥的輥間壓強為7Mpa，生產(chǎn)速度為31. Om/min，水冷卻輥表面溫度為15°C，冷卻時間為2. O秒。經(jīng)上述工序所制得的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，經(jīng)檢測其面密度為60g/m2，厚度為0. 39mm，縱、橫向斷裂強力為1087N/m，頂破強力為^N，透氣性為 5. 3157L/m2 · s。
權(quán)利要求
1. 一種可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于先對已脫膠麻纖維進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，接著進行兩次梳理細化，然后切斷，得到麻短纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三者按比例均勻混和，并共同進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋、冷卻及成卷依次進行的非織造工序制成可降解農(nóng)用麻類地膜覆蓋材料，具體工藝如下(1)頭道常規(guī)養(yǎng)生處理先對纖維細度為60 110 μ m、纖維長度為600 1500mm的脫膠麻纖維束均勻噴灑售有的養(yǎng)生助劑，噴灑量為脫膠麻纖維束重量的1. 2 3%，然后堆放于養(yǎng)生車間，進行頭道常規(guī)養(yǎng)生處理，堆放時間為4 7天，堆放溫度為30 48°C ；(2)頭道開松梳理將上述(1)步驟經(jīng)頭道常規(guī)養(yǎng)生處理后的麻纖維束喂入梳理機中進行頭道開松梳理細化，麻纖維細度降為55 90 μ m ；(3)二道開松梳理將上述( 步驟經(jīng)頭道開松梳理后的麻纖維再次喂入梳理機中進行開松梳理，進一步開松梳理可繼續(xù)開松細化麻纖維，麻纖維細度再次降低為50 80 μ m ；(4)切斷將上述(3)步驟已開松梳理得到的麻纖維進行切斷，得到纖維長度為42 56mm的麻短纖維；(5)纖維混和采用上述⑷步驟所得的纖維細度為50 80 μ m、纖維長度為42 56mm的麻纖維，再與已分別開松的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維，三者按重量百分比為35 60 55 35 10 5的比例，采用常規(guī)的長簾混和方式進行初步混和，在混和的同時噴灑配制的快速養(yǎng)生助劑，噴灑量為纖維重量的2. 0 6. 1% ；(6)二道快速養(yǎng)生處理將上述( 步驟所得的初步混和并已對其噴灑快速養(yǎng)生助劑的三種纖維，采用氣流輸送至纖維混和養(yǎng)生箱中堆放，進行二道快速養(yǎng)生處理，養(yǎng)生溫度為35 40°C，養(yǎng)生時間為 3 4h ；(7)精開松將上述(6)步驟已完成快速養(yǎng)生處理的三種已初步混和的纖維原料，進行精開松處理，進一步細化麻纖維，并更細致地開松、混和三種纖維原料，麻纖維細度再次降低，經(jīng)檢測麻纖維細度為46 60 μ m ；(8)梳理成網(wǎng)將上述(7)步驟所得的已經(jīng)過精開松的纖維原料，通過喂棉箱喂入梳理機，進一步梳理成單纖維，并輸出纖網(wǎng)，纖網(wǎng)面密度為陽 82g/m2 ；(9)頭道牽伸將上述(8)步驟所形成的纖網(wǎng)喂入多輥牽伸機進行牽伸，使纖網(wǎng)面密度降至42 78g/ m2，其中，所述的多輥牽伸機的牽伸輥筒所包覆的針布針齒的齒形為山形齒；(10)預(yù)針刺加固將上述(9)步驟已牽伸的纖網(wǎng)喂入針刺機，對纖網(wǎng)進行預(yù)針刺加固，使纖網(wǎng)具有一定的強力，有利于對纖網(wǎng)進行二次牽伸；(11)二次牽伸將上述(10)步驟已預(yù)針刺加固的纖網(wǎng)喂入光輥牽伸機進行牽伸，使纖網(wǎng)面密度進一步降至觀 62g/m2，其中，所述的光輥牽伸機的牽伸輥的輥面是光滑的；(12)熱軋粘合將上述(11)步驟已二次牽伸的纖網(wǎng)喂入熱軋機進行熱軋粘合，其中聚乳酸熱熔纖維的皮層熔融與麻纖維和絲纖維進行粘合，進一步提高纖網(wǎng)的強力；(13)冷卻將上述(1 步驟經(jīng)熱軋所得到的纖網(wǎng)，喂入冷卻裝置進行冷卻，其中冷卻形式采用表面接觸式水冷卻輥冷卻；(14)成卷將上述(1 步驟已冷卻的纖網(wǎng)，通過成卷機打卷，制成可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料，經(jīng)檢測其面密度為27 60g/m2，厚度為0. 22 0. 39mm,縱、橫向斷裂強力為觀6 1087N/m，頂破強力為12 26N，透氣性為5. 3157 9. 5376L/m2 · s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的麻纖維具體為黃麻、紅麻、苧麻、亞麻中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的麻纖維具體為黃麻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的皮芯結(jié)構(gòu)聚乳酸熱熔纖維的纖維細度為2. 2 3. 3D，纖維長度為38 56mm，其皮層熔點為130°C，其芯層熔點為170°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料所采用的蠶絲纖維具體為繅絲廠的下腳料，經(jīng)除雜、梳理、 切斷，切成長度為38 50mm。
6.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于 所述頭道常規(guī)養(yǎng)生助劑具體為杭州天豪化工有限公司出產(chǎn)的麻紡助劑，型號為SJ-401 ；所述二道快速養(yǎng)生處理所用的快速養(yǎng)生助劑由JFC滲透劑、EP-100蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑三種售有的助劑按比例配制而成，其混合重量百分比為53 66 沈 25 21 9。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述的頭道牽伸的工藝參數(shù)為牽伸倍數(shù)為1. 05 1. 3倍，纖網(wǎng)輸出速度為24. 1 31. 2m/ min ；所述的預(yù)針刺加固的工藝參數(shù)為針板植針密度為16000 20000枚/m，針刺頻率為 470 650刺/min，纖網(wǎng)輸出速度為27 37. 4m/min ；所述的二道牽伸的工藝參數(shù)為牽伸倍數(shù)為1. 13 1. 25倍，纖網(wǎng)輸出速度為30. 5 46. 8m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述的開松梳理工藝參數(shù)為頭道開松梳理機錫林表面線速度為135 150m/min ；二道開松梳理機錫林表面線速度為140 155m/min ；所述的梳理成網(wǎng)工藝參數(shù)為主錫林速度為 740 860m/min，纖網(wǎng)輸出速度為23 25m/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于所述的熱軋粘合的工藝參數(shù)為熱軋溫度為135 140°C，熱軋輥的輥間壓強為4 7Mpa，生產(chǎn)速度為31 48. Om/min ；所述的冷卻的工藝參數(shù)為水冷卻輥表面溫度為15 20°C，冷卻時間為1. 5 2. O秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料的制備方法。采用SJ-401麻紡助劑頭道養(yǎng)生處理已脫膠麻纖維，經(jīng)兩次梳理、切斷，再與皮/芯熔點為130/170℃的聚乳酸纖維和蠶絲纖維三者按重量百分比為35～60∶55～35∶10～5的比例混和，并噴灑JFC滲透劑、EP-100蓬松柔軟劑、TF-481抗靜電劑三者按混合重量百分比53～66∶26～25∶21～9配制的助劑，進行二道快速養(yǎng)生處理，再經(jīng)精開松、梳理成網(wǎng)、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋等工序而制成可降解麻類農(nóng)用地面覆蓋材料。本方法制成的地面覆蓋材料可完全降解，強度高、保溫、透氣，并具有增肥土壤的功能，可替代不降解的聚丙烯與聚氯乙烯農(nóng)用地膜。
文檔編號A01G13/02GK102560891SQ20111042606
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者張磊, 殷保璞, 汪育松, 王榮武, 王超洋, 黃健華, 黃瀟玲 申請人:東華大學(xué), 安吉振興布業(yè)有限公司