技术领域
[0001] 本发明涉及一种多功能Lyocell非织造材料及其制备方法和应用，属于Lyocell功能非织造材料技术领域。
相关背景技术
[0002] Lyocell纤维生产的整个流程是一个纯物理变化，纺丝工艺简单方便，绿色环保，溶剂无毒并可循环使用，其强度与模量也高于传统的粘胶纤维。Lyocell纤维具有手感柔软、吸湿性好、纤维直径小、可生物降解的特性，可直接纺丝成网并通过热黏合或水刺进行加固得到Lyocell纤维非织造材料。Lyocell纤维非织造材料可应用于电池隔膜、造纸、过滤、汽车用地垫、座套、地毯、护肤用品(非织造面膜产品)、尿布等。研发多样的Lyocell纤维非织造产品已经成为重要的发展趋势之一。
[0003] 目前，还比较缺乏关于Lyocell非织造材料的研究。中国发明专利CN 108239822A公开了一种Lyocell长丝非织造材料的制备方法。该方法将溶液纺丝得到的Lyocell纤维牵伸后通过振动分丝、成网得到Lyocell长丝纤网，再经过水刺加固得到Lyocell长丝非织造材料。这种方法得到的Lyocell非织造材料具有良好的力学性能，但是其纤网结构没有太多变化且得到的材料不具备功能性，难以满足当下对功能性材料的需求。基于对功能性材料的应用需求，Lyocell纤维功能化已经得到了广泛的研究。目前，常见的Lyocell功能化包括抗菌、阻燃、发光、荧光防伪、原纤化等。但是关于功能化的Lyocell非织造材料的研究还较少。因此，市场亟需多功能Lyocell非织造材料。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0021] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0022] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0023] 实施例中所采用的原料如无特别说明均为商业购买。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示，本实施例多功能Lyocell非织造材料的制备方法如下：
[0026] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0027] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为99.0：1.0的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0028] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为1000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0029] 实施例2
[0030] 本实施例多功能Lyocell非织造材料的制备方法如下：
[0031] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0032] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为98.0：2.0的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0033] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为1000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0034] 实施例3
[0035] 本实施例多功能Lyocell非织造材料的制备方法如下：
[0036] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0037] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为97.0：3.0的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0038] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为1000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0039] 实施例4
[0040] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0041] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为96.0：4.0的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0042] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为1000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0043] 实施例5
[0044] 本实施例多功能Lyocell非织造材料的制备方法如下：
[0045] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0046] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为96.0：4.0的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0047] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为2000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0048] 对照例1
[0049] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0050] (2)将Lyocell纤维加到70％的NMMO水溶液中，得到Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为1000rpm，输网帘速度为3m/min。
[0051] 对照例2
[0052] (1)首先将重均分子量为2.0×105的Lyocell纤维和天然多酚聚合物芦丁在85℃的真空烘箱中干燥24小时备用；
[0053] (2)按照Lyocell纤维和芦丁重量比为98.8：1.2的比例称取原料，将芦丁加到70％的NMMO水溶液中，然后超声处理，得到功能性NMMO水溶液，超声时间为5min；
[0054] (3)将Lyocell纤维加到功能性NMMO水溶液中，得到功能性Lyocell纺丝原液，然后通过干喷湿法得到Lyocell纤维网，再经不同纤网的层叠和加固得到多功能Lyocell非织造材料；其中纺丝温度为105℃、喷丝板孔径为0.10mm/100孔、涡轮转速为0rpm，输网帘速度为3m/min。
[0055] 效果例1
[0056] 对上述实施例1～5和对照例1～2的获得的Lyocell非织造材料抗菌、抗氧化性能以及孔径分布表征和测试，测试方法如下：
[0057] 抗菌性能的测试方法：按照国家标准《GB/T20944.2‑2007纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法》对Lyocell非织造材料的抗菌性能进行测试，结果用金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率表示。
[0058] 抗氧化性能测试方法：抗氧化性通过在紫外可见分光光度计上测定ABTS.+自由基清除率来评价。将10mg样品加入到10mL配制好的ABTS.+溶液中(734nm处吸光度：0.700±0.025)，在室温条件下放置30min后测定734nm处的吸光度，通过下列公式计算样品对ABTS.+自由基的清除率。其中Actrl代表ABTS.+溶液的初始吸光度，Aspl代表ABTS.+溶液加入试样
30min后的吸光度。每个样品的抗氧化性能实验重复三次，结果取平均值。
[0059] 抗氧化性(％)＝100×(Actrl－Aspl)/Aspl
[0060] 孔径分布测试方法：利用CFP‑1100A孔径测定仪测量Lyocell非织造材料的孔径大小及分布。
[0061] 具体检测结果如下表1所示：
[0062] 表1各多功能Lyocell非织造材料的抗菌、抗氧化性能以及孔径分布性能测试结果[0063]
[0064] 由上表1可知：
[0065] (1)实施例1‑5与对照例1相比，未添加天然多酚聚合物芦丁的Lyocell非织造材料无抗菌、抗氧化性，而加入天然多酚聚合物芦丁的Lyocell非织造材料具有显著的抗菌、抗氧化效果。
[0066] (2)实施例1与对照例2相比，经过涡流牵伸的Lyocell非织造材料中的纤维直径减小，非织造材料的孔径减小、孔隙率增大，对其功能性也有促进作用。
[0067] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
