CN103161071A - 一种抑菌无纺布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑菌无纺布及其制备方法。本发明的抑菌无纺布上表面和下表面均设有抑菌成膜剂层，所述抑菌成膜剂层由聚合物成膜剂经热固化处理后得到，所述聚合物成膜剂的黏度为50-20000cp；含固量5-55％，成膜剂上液率为2-20％；所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：高分子聚合物乳液80-94％，抑菌剂1-10％，助剂5-10％。本发明通过选择在无纺布成型后将聚合物成膜剂辊涂在无纺布上，来提高无纺布的抑菌效果和延长抑菌时间，达到真正的长效防菌。
Description
技术领域
本发明属于无纺布制造领域，具体涉及一种抑菌无纺布及其制备方法。
背景技术
无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，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(pp材质)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，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布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，它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的，所以拿到无纺布就会发现，是抽不出一根根的线头的。无纺布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，但是现有的很多无纺布堆积在仓库厂房那些环境比较阴暗的地方，就容易生霉，而影响无纺布的性质和使用。
另外无纺布一个重要作用是应用于一次性卫生用品，而抑菌作为一次性卫生用品的一个重要研究领域被人们越来普遍认同。所以使无纺布的具有抑菌功能来提高整个一次性卫品的功能化也成为了市场的需要。
目前市场一般都是前整理技术，专利200610146972.7公开了一种银纤维抗菌无纺布，它选用银纤维作为抗菌纤维，虽然具有抑菌效果，但是因为金属银容易被氧化，稳定性能不好，会导致材料氧化变黑，并且在做稳定性实验中很容易失效，达不到抑菌效果。
发明内容
本发明解决的主要问题是提供一种抑菌无纺布及其制备方法，通过选择在无纺布成型后期进行聚合物成膜剂辊涂技术，来提高无纺布的抑菌效果和延长抑菌时间，达到真正的长效防菌。
本发明通过以下技术方案实现：一种抑菌无纺布，无纺布的上表面和下表面均设有抑菌成膜剂层，所述抑菌成膜剂层由聚合物成膜剂经热固化处理后得到，所述聚合物成膜剂的黏度为50-20000cp，优选50-200cp；含固量5-55％，优选5-20％，成膜剂上液率(上液率指的是聚合物成膜剂通过辊涂烘干后在无纺布上残留的重量)为2-20％(以无纺布干重计)；所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：高分子聚合物乳液80-94％，抑菌剂1-10％，助剂5-10％。
将粘度和含固量控制在所述范围，不会影响原有无纺布的渗透率，还能很好的将抑菌剂附着在无纺布上面。
所述助剂为本行业内常用的助剂，如聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。
本发明通过采用含一定量抗菌剂的聚合物成膜剂涂覆在无纺布的正反面，经加热固化(也可室温风干)后在无纺布的上下表面形成抑菌成膜剂层。抑菌成膜剂层是层柔软和透明的连续封闭膜，优选的，抑菌成膜剂层的膜厚度为0.01-0.1mm，将膜厚度控制在这个范围内，不会影响无纺布本身的柔软性舒适感。
本发明所述高分子聚合物乳液是指聚醚乳液、聚苯乙烯乳液、聚丙烯酸酯乳液，优选的，高分子聚合物乳液为聚丙烯酸酯乳液。
所述抑菌剂为苄索氯铵、聚六亚甲基胍、苯扎氯铵、苯扎溴铵、咪唑烷基脲、异噻唑啉酮类或季铵盐类抑菌剂、三氯生、三氯卡班、IPBC、DMDMH的一种或者两种以上。
优选的，所述异噻唑啉酮类为甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、2-丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮或2-甲基-1，2-苯并异噻唑-3-酮中的一种；。
优选的，所述季铵盐类抑菌剂为二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵。
本发明还提供一种上述抑菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
在无纺布成型后，将所述聚合物成膜剂涂覆在无纺布正反面，经加热固化处理(也可室温风干)后在无纺布表面形成抑菌成膜剂层；加热固化处理温度为100-150℃，处理时间10-30秒。
优选的，所述涂覆采用辊涂法，聚合物成膜剂在无纺布每个表面上的附着量为3～5g/m2。辊涂法可选用印染常用的辊筒作为带液工具进行辊涂，带液槽位于辊筒下方，可以均匀的将聚合物成膜剂辊涂在无纺布表面，辊涂时先将聚合物成膜剂辊涂在无纺布的其中一表面，然后进入加热固化(将聚合物成膜剂中的水分及其它溶剂烘干)，接着通过转向器，将无纺布调转至另一表面，再进行聚合物成膜剂的辊涂，接着再次加热固化，最后进入收卷工序。
本发明采用无纺布后整理的方法，即在无纺布成型后将聚合物成膜剂辊涂在无纺布上，这样制备出来的无纺布，比普通的无纺布导流效果好，并且提高了无纺布的抑菌效果和延长抑菌时间，达到真正的长效防菌。
本发明的方法对无纺布的适用类型不限制，无论是亲水无纺布还是导流层无纺布，均可用本发明的方法制备得到抑菌无纺布。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明通过将高分子聚合物乳液和抑菌剂混合后辊涂到无纺布上，使得抑菌剂最大限度的保留固定在无纺布上，提高了其抑菌效果和时间，且不影响无纺布的柔软度。
2、本发明的抑菌无纺布中的抑菌成膜剂层是一连续封闭保护膜，它有切断微生物营养源和阻隔空气的作用，因而具有较好的防湿防尘同时有兼具了物理性的防霉抑菌作用，使得无纺布的回潮率变化极小，在室温湿度变化较大情况下回潮率变化仅在10％，本发明的无纺布可以应用在一次性卫品领域，如卫生巾、纸尿裤、护垫等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种抑菌无纺布，无纺布的表面设有抑菌成膜剂层，由如下方法制备得到：
(1)制备聚合物成膜剂
所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：聚丙烯酸酯乳液80％，聚六亚甲基胍10％，聚乙烯吡咯烷酮10％，将上述原料混合制得聚合物成膜剂。所述聚合物成膜剂的黏度为50cp；含固量5％，成膜剂上液率为10％(以无纺布干重计)。
(2)在无纺布成型后，将所述聚合物成膜剂用辊涂法涂覆在无纺布的正反面。辊涂法可选用印染常用的辊筒作为带液工具进行辊涂，带液槽位于辊筒下方，可以均匀的将聚合物成膜剂辊涂在无纺布表面，辊涂时先将聚合物成膜剂辊涂在无纺布的其中一表面，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为3g/m2，然后进入加热固化(将聚合物成膜剂中的水分及其它溶剂烘干)，加热固化处理温度为150℃，处理时间30秒，接着通过转向器，将无纺布调转至另一表面，再进行聚合物成膜剂的辊涂，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为3g/m2，接着再次加热固化，加热固化处理温度为150℃，处理时间30秒，最后进入收卷工序，得所述抑菌无纺布，抑菌无纺布的抑菌成膜剂层的膜厚度为0.01mm。
实施例2
一种抑菌无纺布，无纺布的表面设有抑菌成膜剂层，由如下方法制备得到：
(1)制备聚合物成膜剂
所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：聚苯乙烯乳液85％，苄索氯铵5％，聚乙烯吡咯烷酮10％，将上述原料混合制得聚合物成膜剂。所述聚合物成膜剂的黏度为100cp；含固量20％，聚合物成膜剂上液率10％。
(2)在无纺布成型后，将所述聚合物成膜剂用辊涂法涂覆在无纺布的正反面。辊涂法可选用印染常用的辊筒作为带液工具进行辊涂，带液槽位于辊筒下方，可以均匀的将聚合物成膜剂辊涂在无纺布表面，辊涂时先将聚合物成膜剂辊涂在无纺布的其中一表面，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为5g/m2，然后进入加热固化(将聚合物成膜剂中的水分及其它溶剂烘干)，加热固化处理温度为150℃，处理时间15秒，接着通过转向器，将无纺布调转至另一表面，再进行聚合物成膜剂的辊涂，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为5g/m2，接着再次加热固化，加热固化处理温度为150℃，处理时间15秒，最后进入收卷工序，得所述抑菌无纺布，抑菌无纺布的抑菌成膜剂层的膜厚度为0.05mm。
实施例3
一种抑菌无纺布，无纺布的表面设有抑菌成膜剂层，由如下方法制备得到：
(1)制备聚合物成膜剂
所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：聚丙烯酸酯乳液90％，三氯卡班4％，聚乙烯吡咯烷酮6％，将上述原料混合制得聚合物成膜剂。所述聚合物成膜剂的黏度为100cp，含固量15％，成膜剂上液率20％。
(2)在无纺布成型后，将所述聚合物成膜剂用辊涂法涂覆在无纺布的正反面。辊涂法可选用印染常用的辊筒作为带液工具进行辊涂，带液槽位于辊筒下方，可以均匀的将聚合物成膜剂辊涂在无纺布表面，辊涂时先将聚合物成膜剂辊涂在无纺布的其中一表面，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为5g/m2，然后进入加热固化(将聚合物成膜剂中的水分及其它溶剂烘干)，加热固化处理温度为150℃，处理时间30秒，接着通过转向器，将无纺布调转至另一表面，再进行聚合物成膜剂的辊涂，聚合物成膜剂在无纺布上面的附着量为5g/m2，接着再次加热固化，加热固化处理温度为150℃，处理时间30秒，最后进入收卷工序，得所述抑菌无纺布，抑菌无纺布的抑菌成膜剂层的膜厚度为0.05mm。
将本发明的无纺布进行如下评价：
1、吸湿试验：对本发明的无纺布采用40度，80％的高温湿条件吸湿平衡48小时，参照GB9995标准测定其回潮率，为6.8％。
2、抑菌试验及稳定性试验
(1)、根据GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》检验方法，本发明抑菌无纺布对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的平均抑菌率分别为100.00％、100.00％和92.74％，说明本发明抑菌无纺布对金黄色葡萄球菌有较强抑菌作用。
(2)、根据GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》检验方法，本发明抑菌无纺布放置在54℃恒温箱内存放14天后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的平均抑菌率分别为99.99％、99.99％和89％，仍有较强抑菌作用，表明其抑菌作用在室温下至少可以保持一年。
(3)、根据GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》检验方法，本发明抑菌无纺布放置在37℃恒温箱内存放3个月后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的平均抑菌率为99.81％、99.83％和85％，仍有较强抑菌作用，表明其抑菌作用在室温下至少可以保持两年。
从上述实验结果可以看出，本发明的抑菌无纺布由于添加了高分子聚合物乳液，使得抑菌剂在无纺布上的附着力更强，抑菌效果好，并且由于采用了无纺布后整理的方法，即在无纺布成型后将含有抑菌剂的聚合物成膜剂辊涂在无纺布上，使得在无纺布表面形成封闭薄膜的抑菌成膜剂层，有效阻隔了细菌霉菌对无纺布的污染，有利于储存，达到真正的长效防菌。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种抑菌无纺布，其特征在于：无纺布的上表面和下表面均设有抑菌成膜剂层，所述抑菌成膜剂层由聚合物成膜剂经加热固化处理后得到，所述聚合物成膜剂的黏度为50-20000cp，含固量5-55％，成膜剂上液率为2-20％；所述聚合物成膜剂包括如下质量百分比的原料制成：高分子聚合物乳液80-94％，抑菌剂1-10％，助剂5-10％；
所述高分子聚合物乳液为聚醚乳液、聚苯乙烯乳液、聚丙烯酸酯乳液中的一种；
所述抑菌剂为苄索氯铵、聚六亚甲基胍、苯扎氯铵、苯扎溴铵、咪唑烷基脲、异噻唑啉酮类或季铵盐类抑菌剂、三氯生、三氯卡班、IPBC、DMDMH的一种或者两种以上。
2.根据权利要求1所述的抑菌无纺布，其特征在于：所述聚合物成膜剂的黏度50-200cp；含固量5-20％。
3.根据权利要求1或2所述的抑菌无纺布，其特征在于：抑菌成膜剂层的膜厚度为0.01-0.1mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抑菌无纺布，其特征在于：加热固化处理温度为100-150℃，处理时间10-30秒。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抑菌无纺布，其特征在于：所述异噻唑啉酮类为甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、2-丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮或2-甲基-1，2-苯并异噻唑-3-酮中的一种；所述季铵盐类抑菌剂为二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵。
6.一种制备权利要求1-5任一项所述的抑菌无纺布的方法，其特征在于：包括如下步骤：
在无纺布成型后，将所述聚合物成膜剂涂覆在无纺布正反面，经加热固化处理后在无纺布表面形成抑菌成膜剂层；加热固化处理温度为100-150℃，处理时间10-30min。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：涂覆采用辊涂法，聚合物成膜剂在无纺布每个表面上的附着量为3～5g/m2。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：涂覆时，以辊筒作为带液工具进行辊涂，带液槽位于辊筒下方，辊涂时先将聚合物成膜剂辊涂在无纺布的其中一表面，然后进入加热固化，接着通过转向器，将无纺布调转至另一表面，再进行聚合物成膜剂的辊涂，接着再次加热固化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Antibacterial non-woven fabric and preparation method thereof Effective date of registration: 20160330 Granted publication date: 20150819 Pledgee: Tianjin Dongfang Haixin SME Company limited by guarantee Pledgor: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2016120000013 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170427 Granted publication date: 20150819 Pledgee: Tianjin Dongfang Haixin SME Company limited by guarantee Pledgor: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2016120000013 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170803 Address after: 100102 Beijing Wangjing Central South Road, a number of 9 to 10 layer 2 A906 Patentee after: BEIJING BEISHUTE SCIENCE AND TECHNOLOGY ARTICLES Co.,Ltd. Address before: 300399 No. 58, five weft Road, Dongli District, Tianjin Patentee before: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190619 Address after: 300399 No. 58 Wuwei Road, Dongli District, Tianjin Patentee after: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 100102 A906, 9th to 10th floors, No. 2, South Wangjing Central Road, Chaoyang District, Beijing Patentee before: BEIJING BEISHUTE SCIENCE AND TECHNOLOGY ARTICLES Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20130619 Assignee: Yuanqi Lianmeng (Xiamen) Network Technology Co.,Ltd. Assignor: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2022120000038 Denomination of invention: A kind of antibacterial non-woven fabric and preparation method thereof Granted publication date: 20150819 License type: Common License Record date: 20220818 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20130619 Assignee: BEIJING BEISHUTE SCIENCE AND TECHNOLOGY ARTICLES Co.,Ltd. Assignor: TIANJIN SINOSH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2022120000051 Denomination of invention: An antibacterial non-woven fabric and its preparation method Granted publication date: 20150819 License type: Common License Record date: 20221025 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |