專利名稱：可降解麻類農用地面覆蓋材料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種農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、土壤增肥等優良特性。該材料可替代不易降解的聚丙烯與聚氯乙烯農用地膜。
背景技術：
農用地膜即農用地面覆蓋材料，它具有保溫、保濕、抗蟲、防病、抑制雜草生長等作用，有利于作物生長發育，提高作物產量，提高農業效益，因此，廣泛應用農膜覆蓋技術是極大地促進我國農業生產發展的重要手段。然而現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環境造成了較大的“白色污染”。這種農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、通透性變差、地力下降，嚴重影響作物的生產發育和產量，造成農作物減產。有些地方農作物由此而減產幅度高達20%以上，并且這一情況會隨著時間的推移進一步惡化，由此產生的環保負面效應已引起人們極大地關注和憂慮。為此，近二十多年來，國內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保型可降解農用地膜，由此開發了很多新型農用地膜產品，具體歸納如下
1)淀粉添加型可降解農用地膜
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《一種農膜用生物降解樹脂及其生產方法》為代表。該專利涉及一種農膜用生物降解樹脂及其生產方法。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，再經雙螺桿擠出機造粒。然而，該農用地膜材料中僅含淀粉為40% 60%，其余均為不易降解的化學成分。在微生物的作用下，只有其中的淀粉會降解，而殘留的化學成分仍以一種未降解的多孔結構形態存在，因而淀粉添加型地膜只是一種不完全生物降解的地膜，并不能完全消除農田中的“白色污染”問題。2)光/生物降解農用地膜
以青島化工學院劉華燁等人的專利CN90105326. 0《生產可控光、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、微生物培養基和少量線性低密度聚乙烯共混擠出經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塑料地膜更加嚴重的污染。3)紙型農用地膜
以李保華等人的專利CN200910016480.X《完全降解地膜及其生產方法》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。但是這種紙型農用地膜由于抗風雨能力差、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業生產上推廣應用。4)麻型農用地膜
以王朝云等人的專利CN20041002^48. 3《一種環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混和開松，除塵除雜后，先經梳理機進行一次梳理，剝麻成網再經二次氣流成網后的麻纖網，用粘合劑進行化學粘合固結成膜，在固結后的麻地膜表面施加拒水劑進行表面防水處理，最后經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，而這兩類物質具有較高的耐氣候性不易降解，則對該地膜的降解性能產生影響， 無法實現完全降解。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用地膜、光/生物降解農用地膜、紙型農用地膜及麻型農用地膜雖各有優點，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品的強力要求；或者短期內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。由此看來如何生產出完全降解，并能滿足農業使用過程中的各種要求的農用地膜， 即農用地面覆蓋材料，仍將成為人們關心的課題。

發明內容
本發明的目的是提供一種高強度、薄型可降解麻類農用地面覆蓋材料的制備方法，以解決現有技術存在的上述問題。本發明選用了麻纖維、皮芯結構聚乳酸熱熔纖維和蠶絲纖維三種可完全降解的纖維原料，解決了現有技術所制備的農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，克服了常規麻纖維不易梳理的缺陷；本制備方法是在針刺預加固工序的前后分別對纖網進行各一次牽伸，則使所制得的麻類農用地面覆蓋材料更輕薄； 本制備方法是利用皮芯結構聚乳酸熱熔纖維的特性，熱軋粘合纖網，則使所制得的麻類農用地面覆蓋材料的強度更高；此外，本發明所制得的麻類農用地面覆蓋材料中所含的蠶絲纖維為蛋白質纖維，在降解過程中增加土壤中的含氮量，可實現土壤增肥的目的。本發明所制得的麻類農用地面覆蓋材料可完全降解，并具有比傳統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，本發明所采用的具體技術方案如下
一種可降解麻類農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養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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用麻類地膜覆蓋材料，具體工藝如下 (1)頭道常規養生處理
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%，然后堆放于養生車間，進行頭道常規養生處理，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
6松解，并軟化麻纖維，便于麻纖維開松梳理，所述頭道常規養生助劑具體為杭州天豪化工有限公司出產的麻紡助劑，型號為SJ-401 ；
(2)頭道開松梳理
將上述(1)步驟經頭道常規養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為頭道梳理機錫林表面線速度為135 150m/min，由于經過養生處理后麻纖維之間的果膠粘聯被松解，且纖維軟化，因此，經頭道開松梳理后，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構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生助劑，噴灑量為纖維重量的2. 0 6. 1%，所述二道快速養生處理所用的快速養生助劑由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，使所制得的麻類農用地面覆蓋材料可實現土壤增肥的目的；采用皮芯結構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用地面覆蓋材料的強度提高；
(6)二道快速養生處理
將上述( 步驟所得的初步混和并已對其噴灑快速養生助劑的三種纖維，采用氣流輸送至纖維混和養生箱中堆放，進行二道快速養生處理，養生溫度為35 40°C，養生時間為 3 4h，目的是進一步松解麻纖維之間的果膠粘聯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，經檢測麻纖維細度為46 60 μ m ；
(8)梳理成網
將上述(7)步驟所得的已經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，纖網面密度為陽 82g/m2，所述的梳理成網工藝參數為主錫林速度為740 860m/min，纖網輸出速度為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進行牽伸，使纖網面密度降至42 78g/m2，所述的頭道牽伸的工藝參數為牽伸倍數為1. 05 1. 3倍，纖網輸出速度為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，又不會破壞纖網的均勻性；
(10)預針刺加固
將上述(9)步驟已牽伸的纖網喂入針刺機，對纖網進行預針刺加固，使纖網具有一定的強力，有利于對纖網進行二次牽伸，所述的預針刺加固的工藝參數為針板植針密度為 16000 20000枚/m，針刺頻率為470 650刺/min，纖網輸出速度為27. 0 37. 4m/min ；
(11)二次牽伸
將上述(10)步驟已針刺預加固的纖網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進行牽伸，從而使纖網面密度進一步降至28 62g/m2， 其中，所述的光輥牽伸機的牽伸輥的輥面是光滑的，不會破壞已針刺預加固的纖網的均勻性和外觀，所述的二道牽伸的工藝參數為牽伸倍數為1. 13 1.25倍，纖網輸出速度為 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，進一步提高纖網的強力，所述的熱軋粘合的工藝參數為熱軋溫度為135 140°C，熱軋輥的輥間壓強為4 7Mpa，生產速度為31. 0 48. Om/min ；
(13)冷卻
將上述(1 步驟經熱軋所得到的纖網，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，以阻止構成粘結點的聚乳酸聚合物內部的晶粒尺寸進一步生長增大而導致纖網脆性增大、韌性下降；
(14)成卷
將上述(1 步驟已冷卻的纖網，通過成卷機打卷，制成可降解麻類農用地面覆蓋材料，經檢測其面密度為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，其優選為黃麻。所述可降解麻類農用地面覆蓋材料所采用的皮芯結構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，經除雜、梳理、切斷，切成長度為38 50mm。本發明和現有技術相比，有以下優點
1、本發明所采用的纖維原料為天然纖維和不來自于石油的化學纖維，均為可降解材料，其降解性能優良，因此對環境無污染，能替代不降解的聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜。
2、本發明采用不同的養生助劑對麻纖維進行頭道養生和快速養生兩次養生處理， 可松解麻纖維之間的果膠粘聯及軟化麻纖維，并結合梳理、開松工藝使麻纖維細化，為可降解麻類農用地面覆蓋材料的薄型化奠定了基礎，經測試麻纖維細度由原來的60 110 μ m 降為46 60 μ m。3、本發明在預加固工序前、后分別對纖網進行兩次牽伸，纖網進一步變薄，面密度降低，使最終所制得的可降解麻類農用地面覆蓋材料更輕薄。4、本發明采用針刺預加固和熱軋粘合兩次加固，則使纖網中纖維之間充分纏結粘合，最終所制得的可降解麻類農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”，經檢測可降解麻類農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、本發明采用的蠶絲纖維為蛋白質纖維，在降解過程中增加土壤中的含氮量，使所制得的麻類農用地面覆蓋材料可實現土壤增肥的目的。6、本發明所制得的麻類農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用地膜。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發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利要求書所限定的范圍。本實施所使用的可降解麻類農用地面覆蓋材料的原材料
1、所采用的經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，其優選為黃麻；
2、所采用的皮芯結構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、所采用頭道常規養生助劑為杭州天豪化工有限公司出產的麻紡助劑，型號為 SJ-401 ；
5、所述快速養生助劑的原料包括淄博海杰化工有限公司出產的JFC滲透劑、武漢醫藥化工有限公司出產的EP-100蓬松柔軟劑、浙江傳化股份有限公司出產的TF-481抗靜電劑。下面給出本發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用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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，常規養生助劑噴灑量為脫膠亞麻纖維重量的1. 2%，養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 ；皮芯結構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、皮芯結構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%，養生溫度為35°C，養生時間為池；精開松后亞麻纖維細度為46 μ m ；梳理成網主錫林速度為740m/min，纖網輸出速度為24m/min，纖網面密度為55g/m2 ；頭道牽伸倍數為1. 3倍，纖網輸出速度為31. 2m/min，纖網面密度降至42g/m2 ；預針刺加固時針板植針密度為16000枚/m，針刺頻率為470刺/min， 纖網輸出速度為37. 4m/min ；二道牽伸倍數為1. 25倍，纖網輸出速度為46. 8m/min，纖網面密度降至觀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。經上述工序所制得的可降解麻類農用地面覆蓋材料，經檢測其面密度為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用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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，常規養生助劑噴灑量為脫膠苧麻維重量的2%，養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 ；皮芯結構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、皮芯結構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%，養生溫度為36°C，養生時間為3. ; 精開松后苧麻纖維細度為55 μ m ；梳理成網主錫林速度為780m/min，纖網輸出速度為25m/ min，纖網面密度為59g/m2 ；頭道牽伸倍數為1.2倍，纖網輸出速度為30. Om/min，纖網面密度降至49g/m2 ；預針刺加固時針板植針密度為17000枚/m，針刺頻率為550刺/min，纖網輸出速度為36. Om/min ；二道牽伸倍數為1. 15倍，纖網輸出速度為41. 4m/min，纖網面密度降至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。經上述工序所制得的可降解麻類農用地面覆蓋材料， 經檢測其面密度為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用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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，常規養生助劑噴灑量為脫膠紅麻維重量的2. 5%，養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 ；皮芯結構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、皮芯結構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%，養生溫度為38°C，養生時間為3. ； 精開松后紅麻纖維細度為58 μ m ；梳理成網主錫林速度為820m/min，纖網輸出速度為25m/ min，纖網面密度為68g/m2 ；頭道牽伸倍數為1. 1倍，纖網輸出速度為27. 5m/min，纖網面密度降至62g/m2 ；預針刺加固時針板植針密度為18000枚/m，針刺頻率為600刺/min，纖網輸出速度為31.6m/min ；二道牽伸倍數為1. 18倍，纖網輸出速度為37. 3m/min，纖網面密度降至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。經上述工序所制得的可降解麻類農用地面覆蓋材料， 經檢測其面密度為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用地面覆蓋材料，是先對已脫膠麻纖維進行頭道常規養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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，常規養生助劑噴灑量為脫膠黃麻纖維重量的3%，養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 ；皮芯結構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、皮芯結構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%，養生溫度為40°C，養生時間為4h;精開松后黃麻纖維細度為60 μ m ；梳理成網主錫林速度為860m/min，纖網輸出速度為23m/min， 纖網面密度為82g/m2 ；頭道牽伸倍數為1.05倍，纖網輸出速度為lm/min，纖網面密度降至78g/m2 ；預針刺加固時針板植針密度為20000枚/m，針刺頻率為650刺/min，纖網輸出速度為27. Om/min ；二道牽伸倍數為1. 13倍，纖網輸出速度為30. 5m/min，纖網面密度降至 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。經上述工序所制得的可降解麻類農用地面覆蓋材料，經檢測其面密度為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。
權利要求
1. 一種可降解麻類農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養生處理，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構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生處理，再經精開松、梳理成網、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用麻類地膜覆蓋材料，具體工藝如下(1)頭道常規養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%，然后堆放于養生車間，進行頭道常規養生處理，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)步驟經頭道常規養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構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生助劑，噴灑量為纖維重量的2. 0 6. 1% ；(6)二道快速養生處理將上述( 步驟所得的初步混和并已對其噴灑快速養生助劑的三種纖維，采用氣流輸送至纖維混和養生箱中堆放，進行二道快速養生處理，養生溫度為35 40°C，養生時間為 3 4h ；(7)精開松將上述(6)步驟已完成快速養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，經檢測麻纖維細度為46 60 μ m ；(8)梳理成網將上述(7)步驟所得的已經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，纖網面密度為陽 82g/m2 ；(9)頭道牽伸將上述(8)步驟所形成的纖網喂入多輥牽伸機進行牽伸，使纖網面密度降至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)預針刺加固將上述(9)步驟已牽伸的纖網喂入針刺機，對纖網進行預針刺加固，使纖網具有一定的強力，有利于對纖網進行二次牽伸；(11)二次牽伸將上述(10)步驟已預針刺加固的纖網喂入光輥牽伸機進行牽伸，使纖網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，進一步提高纖網的強力；(13)冷卻將上述(1 步驟經熱軋所得到的纖網，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，通過成卷機打卷，制成可降解麻類農用地面覆蓋材料，經檢測其面密度為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.根據權利要求1所述的可降解麻類農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.根據權利要求2所述的可降解麻類農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用地面覆蓋材料所采用的麻纖維具體為黃麻。
4.根據權利要求1所述的可降解麻類農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用地面覆蓋材料所采用的皮芯結構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.根據權利要求1所述的可降解麻類農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，經除雜、梳理、 切斷，切成長度為38 50mm。
6.根根據權利要求1所述的可降解麻類農用地面覆蓋材料的制備方法，其特征在于 所述頭道常規養生助劑具體為杭州天豪化工有限公司出產的麻紡助劑，型號為SJ-401 ；所述二道快速養生處理所用的快速養生助劑由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.根據權利要求1所述的可降解麻類農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為牽伸倍數為1. 05 1. 3倍，纖網輸出速度為24. 1 31. 2m/ min ；所述的預針刺加固的工藝參數為針板植針密度為16000 20000枚/m，針刺頻率為 470 650刺/min，纖網輸出速度為27 37. 4m/min ；所述的二道牽伸的工藝參數為牽伸倍數為1. 13 1. 25倍，纖網輸出速度為30. 5 46. 8m/min。
8.根據權利要求1所述的可降解麻類農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 ；所述的梳理成網工藝參數為主錫林速度為 740 860m/min，纖網輸出速度為23 25m/min。
9.根據權利要求1所述的可降解麻類農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為熱軋溫度為135 140°C，熱軋輥的輥間壓強為4 7Mpa，生產速度為31 48. Om/min ；所述的冷卻的工藝參數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
本發明涉及一種可降解麻類農用地面覆蓋材料的制備方法。采用SJ-401麻紡助劑頭道養生處理已脫膠麻纖維，經兩次梳理、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，進行二道快速養生處理，再經精開松、梳理成網、頭道牽伸、針刺、二道牽伸、熱軋等工序而制成可降解麻類農用地面覆蓋材料。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 優先權日2011年12月19日
發明者張磊, 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, 安吉振興布業有限公司