一种可降解生物基地毯面料及其制备方法与流程

1.本发明属于地毯织物技术领域，尤其是涉及一种可降解生物基地毯面料及其制备方法。


背景技术：

2.随着绿色健康发展理念加强，汽车行业对可降解再利用材料的使用需求越来越多。菌丝体材料作为当下热门的可降解之一，应用前景巨大。现有的应用方向主要为包装材料、环保建材、展示品等，在汽车的应用较少。因菌丝体材料成本低廉，可代替石油基等不可再生资源的使用。
3.中国专利申请cn 105365145 a公开了一种制备模制零件的方法，该方法包括由磨碎的骨料和流体的混合物形成液态骨料。将真菌接种体和该液态骨料注入第一模具型腔。对着第二模具型腔密封第一模具型腔。活菌丝体从该真菌接种体中长出，充满该第一和第二模具型腔。固化该活菌丝体以终止进一步的生长并成为成形的基体。但是，该专利技术没有提及菌丝体应用到地毯材料中。
4.中国专利申请cn 114127278a公开了一种复合菌丝体材料，其包含：a.包含一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；和b.粘合剂。该专利技术通过采用加压或粘合方式对菌丝体进行应用，但并没有应用于地毯织物中。
5.中国专利申请cn 114901902a公开了一种丝状真菌的织物组合物，也公开了制造和使用这样的织物组合物的方法。该织物组合物的多种实施方式通常除了该丝状真菌之外还包括增塑剂、聚合物、和交联剂的至少一种。所公开的织物组合物特别作用于包括但不限于皮革的常规织物组合物的类似物或替代物，但该织物无法再生利用。
6.因此，需要进一步提供一种织物，将菌丝体与天然纤维和生物基纤维进行结合，应用于地毯面料中，提升了产品的强度和稳定性。并且所用材料来源天然，并具有降解性，减少不可再生资源的使用，符合汽车低碳发展需求。


技术实现要素：

7.本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可降解生物基地毯面料。本发明可降解生物基地毯材料可降解，减少了不可再生资源的使用；本发明将菌丝体纤维与其他天然纤维进行结合，扩展菌丝体的应用范围，增强菌丝体纤维的强度，相结合后，能够更好的发挥天然纤维透气性好的特性。同时利用聚乳酸纤维尺寸稳定性好的特点，将几种生物基可降解材料进行合理的融合搭配，提升地毯的强度和尺寸稳定性。
8.本发明要解决的第二个技术问题是提供一种可降解生物基地毯面料的制备方法。
9.为解决上述第一个技术问题，发明采用如下的技术方案：
10.一种可降解生物基地毯面料，包括从上到下的地毯面层、地毯底层和淋膜层；
11.所述地毯面层由第一复合纤维编织而成；
12.所述第一复合纤维由60-80wt％的生物基尼龙纤维、10-30wt％的菌丝体纤维和
10-20wt％的生物基pet纤维组成；
13.所述地毯底层由第二复合纤维编织而成；
14.所述第二复合纤维由60-80wt％的聚乳酸纤维和20-40％生物基pet纤维组成；
15.所述淋膜层选用pe、pp、eva、epdm中的一种。
16.为解决上述第二个技术问题，发明采用如下的技术方案：
17.一种可降解生物基地毯面料的制备方法，包括如下步骤：
18.1)地毯表层的制备
19.1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层1-3wt％的明胶、天然乳胶、胶原、纤维素醚、纤维素酯类、单宁胶中的一种或多种；
20.1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；
21.1-3)将10-30wt％的菌丝体纤维、60-80wt％的生物基尼龙纤维和10-20wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；
22.2)地毯底层的制备
23.将60-80％的聚乳酸纤维，20-40％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；
24.3)地毯面层和地毯底层的复合
25.将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；
26.4)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料。
27.作为一种实施方式，步骤1-1)中，所述菌种的来源是平菇、香菇、金针菇、杏鲍菇、灵芝、猴头菇中的一种或多种。
28.作为一种实施方式，步骤1-1)中，所述菌种发酵培养的营养源为淀粉、玉米、豆类、果胶、甘油、蛋白类、乳类中的一种或多种。
29.作为一种实施方式，步骤1-1)中，所述菌丝体和天然纤维的重量比为1：9-4：6，所述天然纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、大豆纤维中的一种或多种。
30.作为一种实施方式，步骤1-1)中，菌种的发酵培养在常温阴暗处培养2-10天，发酵后水洗干燥。
31.作为一种实施方式，步骤1-3)中，所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。
32.作为一种实施方式，步骤2)中，所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。
33.作为一种实施方式，步骤3)中，所述复合针刺的针刺深度4-20mm，针密度为30-70/mm2。
34.作为一种实施方式，步骤4)中，所述淋膜采用pe、pp、eva、epdm中的一种。
35.本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
36.如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
37.与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
38.1、本发明可降解生物基地毯材料可降解，减少了不可再生资源的使用。
39.2、本发明将菌丝体纤维与其他天然纤维进行结合，扩展菌丝体的应用范围，增强菌丝体纤维的强度，相结合后，能够更好的发挥天然纤维透气性好的特性。同时利用聚乳酸纤维尺寸稳定性好的特点，将几种生物基可降解材料进行合理的融合搭配，提升地毯的强度和尺寸稳定性。
附图说明
40.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
41.图1为本发明可降解生物基地毯结构示意图。
具体实施方式
42.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
44.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.参见图1所示，作为本发明的一个方面，本发明提供一种可降解生物基地毯面料，包括从上到下的地毯面层1、地毯底层2和淋膜层3；
47.所述地毯面层1由第一复合纤维编织而成；
48.所述第一复合纤维由60-80wt％的生物基尼龙纤维、10-30wt％的菌丝体纤维和10-20wt％的生物基pet纤维组成；
49.所述地毯底层2由第二复合纤维编织而成；
50.所述第二复合纤维由60-80wt％的聚乳酸纤维和20-40％生物基pet纤维组成；
51.所述淋膜层选用pe、pp、eva、epdm中的一种。
52.作为本发明的另一个方面，本发明提供一种可降解生物基地毯面料的制备方法，包括如下步骤：
53.1)地毯表层的制备
54.1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层1-3wt％的明胶、天然乳胶、胶原、纤维素醚、纤维素酯类、单宁胶中的一种或多种；
55.1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；
56.1-3)将10-30wt％的菌丝体纤维、60-80wt％的生物基尼龙纤维和10-20wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；
57.2)地毯底层的制备
58.将60-80％的聚乳酸纤维，20-40％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；
59.3)地毯面层和地毯底层的复合
60.将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；
61.5)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料。
62.在某些实施例中，步骤1-1)中，所述菌种的来源是平菇、香菇、金针菇、杏鲍菇、灵芝、猴头菇中的一种或多种。
63.在某些实施例中，步骤1-1)中，所述菌种发酵培养的营养源为淀粉、玉米、豆类、果胶、甘油、蛋白类、乳类中的一种或多种。
64.在某些实施例中，步骤1-1)中，所述菌丝体和天然纤维的重量比为1:9-4:6所述天然纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、大豆纤维中的一种或多种。
65.在某些实施例中，步骤1-1)中，菌种的发酵培养在常温阴暗处培养2-10天，发酵后水洗干燥。
66.在某些实施例中，步骤1-3)中，所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。
67.在某些实施例中，步骤2)中，所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。
68.在某些实施例中，步骤3)中，所述复合针刺的针刺深度4-20mm，针密度为30-70/mm2。
69.在某些实施例中，步骤4)中，所述淋膜采用pe、pp、eva、epdm中的一种。
70.实施例1
71.一种可降解生物基地毯面料，包括从上到下的地毯面层1、地毯底层2和淋膜层3；
72.所述地毯面层1由第一复合纤维编织而成；
73.所述第一复合纤维由60wt％的生物基尼龙纤维、20wt％的菌丝体纤维和20wt％的生物基pet纤维组成；
74.所述地毯底层2由第二复合纤维编织而成；
75.所述第二复合纤维由60wt％的聚乳酸纤维和40％生物基pet纤维组成；
76.所述淋膜层选用pe。
77.上述一种可降解生物基地毯面料的制备方法，包括如下步骤：
78.1)地毯表层的制备
79.1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层1wt％的明胶和天然乳胶；
80.所述菌种的来源是平菇和香菇；
81.所述菌种发酵培养的营养源为淀粉和玉米；
82.所述菌丝体和天然纤维的重量比为1:9；
83.所述天然纤维为棉纤维；
84.菌种的发酵培养在常温阴暗处培养2天，发酵后水洗干燥；
85.1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；
86.1-3)将20wt％的菌丝体纤维、60wt％的生物基尼龙纤维和20wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；
87.所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5d，长度为50mm，卷曲数为8个/25mm，含油率为2％；
88.2)地毯底层的制备
89.将60％的聚乳酸纤维，40％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；
90.所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5d，长度为50mm，卷曲数为8个/25mm，含油率为2％％；
91.3)地毯面层和地毯底层的复合
92.将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；所述复合针刺的针刺深度4mm，针密度为30/mm2；
93.4)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料；所述淋膜采用pe。
94.经检测，制得的可降解生物基面料材料在堆肥状态下降解情况及性能参数参见下表1。
95.实施例2
96.一种可降解生物基地毯面料，包括从上到下的地毯面层1、地毯底层2和淋膜层3；
97.所述地毯面层1由第一复合纤维编织而成；
98.所述第一复合纤维由80wt％的生物基尼龙纤维、10wt％的菌丝体纤维和10wt％的生物基pet纤维组成；
99.所述地毯底层2由第二复合纤维编织而成；
100.所述第二复合纤维由80wt％的聚乳酸纤维和20％生物基pet纤维组成；
101.所述淋膜层选用pp。
102.上述一种可降解生物基地毯面料的制备方法，包括如下步骤：
103.1)地毯表层的制备
104.1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层3wt％的胶原和纤维素醚；
105.所述菌种的来源是金针菇和杏鲍菇；
106.所述菌种发酵培养的营养源为豆类和果胶；
107.所述菌丝体和天然纤维的重量比为4:6；所述天然纤维为麻纤维；
108.菌种的发酵培养在常温阴暗处培养10天，发酵后水洗干燥；
109.1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；
110.1-3)将30wt％的菌丝体纤维、60wt％的生物基尼龙纤维和10wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；
111.所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为30d，长度为90mm，卷曲数为16个/25mm，含油率为7％。
112.2)地毯底层的制备
113.将80％的聚乳酸纤维，20％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；
114.所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为30d，长度为90mm，卷曲数为16个/25mm，含油率为7％；
115.3)地毯面层和地毯底层的复合
116.将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；
117.所述复合针刺的针刺深度20mm，针密度为70/mm2。
118.4)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料；
119.所述淋膜采用pp。
120.经检测，制得的可降解生物基面料材料在堆肥状态下降解情况及性能参数参见下表1。
121.实施例3
122.一种可降解生物基地毯面料，包括从上到下的地毯面层1、地毯底层2和淋膜层3；
123.所述地毯面层1由第一复合纤维编织而成；
124.所述第一复合纤维由70wt％的生物基尼龙纤维、20wt％的菌丝体纤维和10wt％的生物基pet纤维组成；
125.所述地毯底层2由第二复合纤维编织而成；
126.所述第二复合纤维由70wt％的聚乳酸纤维和30％生物基pet纤维组成；
127.所述淋膜层选用epdm。
128.上述一种可降解生物基地毯面料的制备方法，包括如下步骤：
129.1)地毯表层的制备
130.1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层2wt％的纤维素酯类和单宁胶；
131.所述菌种的来源是灵芝和猴头菇；
132.所述菌种发酵培养的营养源为蛋白类和乳类；
133.所述菌丝体和天然纤维的重量比为3:7；所述天然纤维为大豆纤维；
134.菌种的发酵培养在常温阴暗处培养6天，发酵后水洗干燥；
135.1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；
136.1-3)将20wt％的菌丝体纤维、70wt％的生物基尼龙纤维和10wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；
137.所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为15d，长度
为70mm，卷曲数为12个/25mm，含油率为5％；
138.2)地毯底层的制备
139.将70％的聚乳酸纤维，30％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；
140.所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为15d，长度为70mm，卷曲数为12个/25mm，含油率为5％；
141.3)地毯面层和地毯底层的复合
142.将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；
143.所述复合针刺的针刺深度12mm，针密度为50/mm2。
144.4)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料；
145.所述淋膜采用epdm。
146.经检测，制得的可降解生物基面料材料在堆肥状态下降解情况及性能参数参见下表1。
147.表1
148.试样拉伸强度12个月降解程度实施例1182n/50mm76％实施例2198n/50mm69％实施例3166n/50mm77％
149.本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
150.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征：
1.一种可降解生物基地毯面料，其特征在于，包括从上到下的地毯面层、地毯底层和淋膜层；所述地毯面层由第一复合纤维编织而成；所述第一复合纤维由60-80wt％的生物基尼龙纤维、10-30wt％的菌丝体纤维和10-20wt％的生物基pet纤维组成；所述地毯底层由第二复合纤维编织而成；所述第二复合纤维由60-80wt％的聚乳酸纤维和20-40％生物基pet纤维组成；所述淋膜层选用pe、pp、eva、epdm中的一种。2.如权利要求1所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)地毯表层的制备1-1)通过菌种发酵培养得到菌丝体，菌丝体发酵过程中加入天然纤维，同时加入地毯表层1-3wt％的明胶、天然乳胶、胶原、纤维素醚、纤维素酯类、单宁胶中的一种或多种；1-2)然后对发酵后得到的菌丝体进行梳理、清洁、并条、加捻制成菌丝体纤维；1-3)将10-30wt％的菌丝体纤维、60-80wt％的生物基尼龙纤维和10-20wt％的生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯表层；2)地毯底层的制备将60-80％的聚乳酸纤维，20-40％生物基pet纤维原料按照比例开松、混合、梳理、铺网形成均匀纤网，再将纤网进行预针刺工序形成地毯底层；3)地毯面层和地毯底层的复合将地毯面层和地毯底层同时输入到针刺机中进行复合针刺，之后主针刺使地毯表层起绒，制得地毯半成体；4)将地毯半成体进行热定型，然后进行淋膜复合，既得可降解生物基地毯面料。3.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤1-1)中，所述菌种的来源是平菇、香菇、金针菇、杏鲍菇、灵芝、猴头菇中的一种或多种。4.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤1-1)中，所述菌种发酵培养的营养源为淀粉、玉米、豆类、果胶、甘油、蛋白类、乳类中的一种或多种。5.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤1-1)中，所述菌丝体和天然纤维的重量比为1：9-4：6，所述天然纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、大豆纤维中的一种或多种。6.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤1-1)中，菌种的发酵培养在常温阴暗处培养2-10天，发酵后水洗干燥。7.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤1-3)中，所述菌丝体纤维、生物基尼龙纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。8.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述聚乳酸纤维和生物基pet纤维原料的纤维细度为5-30d，长度为50-90mm，卷曲数为8-16个/25mm，含油率为2％-7％。9.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所
述复合针刺的针刺深度4-20mm，针密度为30-70/mm2。10.根据权利要求2所述可降解生物基地毯面料的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述淋膜采用pe、pp、eva、epdm中的一种。

技术总结
本发明公开了一种可降解生物基地毯面料及其制备方法，所述地毯面料包括地毯面层、地毯底层和淋膜层；所述地毯面层由第一复合纤维编织而成；所述第一复合纤维由60-80wt％的生物基尼龙纤维、10-30wt％的菌丝体纤维和10-20wt％的生物基PET纤维组成；所述地毯底层由第二复合纤维编织而成；所述第二复合纤维由60-80wt％的聚乳酸纤维和20-40％生物基PET纤维组成。本发明将菌丝体纤维与其他天然纤维进行结合，扩展菌丝体的应用范围，增强菌丝体纤维的强度，能够更好的发挥天然纤维透气性好的特性。将几种生物基可降解材料进行合理的融合搭配，提升地毯的强度和尺寸稳定性。提升地毯的强度和尺寸稳定性。提升地毯的强度和尺寸稳定性。


技术研发人员：孟玲玲 罗浩 丛鑫 苏有鑫 丛穆
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/10/11