CN104047114B - 纳米银抗菌熔喷无纺布及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米银抗菌熔喷无纺布及其生产方法。其特征在于：该无纺布中含有混合纳米级抗菌粉，无纺布基料可以是丙纶、涤纶或聚苯硫醚，所述混合纳米级抗菌粉是由纳米级的磷酸锆与硝酸银在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中还需加氧化锌，其抗菌粉的成分比例：硝酸银2～5%，磷酸锆90～95%，氧化锌1～5%。本发明纳米银抗菌熔喷无纺布对大肠杆菌、葡萄球菌、白念球菌等具有很好的抑止和阻挡作用，能过滤目前空气雾霾中的pm2.5以上的各种颗粒，过滤效率95%以上，抗菌率99%以上。经sgs检验。制成的纳米银抗菌熔喷无纺布强度好、不易断裂、柔软舒适。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米银抗菌熔喷无纺布及其生产方法。属于抗菌无纺布生产技术领域。
背景技术
随着工业化的发展，人口的增加，空气中有害物质的增加，雾霾越来越严重，传统的口罩布已无法满足人们的需要，纳米银抗菌无纺布对大肠杆菌、葡萄球菌、白念球菌等具有很好的抑止和阻挡作用，纳米银抗菌无纺布的出现，大大的满足了人们日益对空气污染的隔离要求和需要，也得到了广大消费者的认可。
CN101301488A公开了一种包埋纳米银的抗菌超细纤维无纺布，其工艺复杂，且不能用于制备口罩；
CN101824746A公开了一种纳米银水刺无纺布复合抗菌材料的制备，采用水刺法制备无纺布，纤维较粗，舒适性差。
采用熔喷的工艺，可以制备出细度细的超细旦无纺布，其柔软舒适，可用于口罩材料，但是现有的熔喷无纺布均不具有抗菌性能。这是因为，加入纳米银抗菌粉体，由于其粒度细，易抱团，分散性差、强度低，采用熔喷工艺时，很难喷出；即使喷出，纤维也容易断裂，从而不能成布。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种强度好、不易断裂、柔软舒适的纳米银抗菌熔喷无纺布及其生产方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种纳米银抗菌熔喷无纺布，该无纺布中含有混合纳米级抗菌粉，无纺布基料可以是丙纶、涤纶，聚苯硫醚（pps），所述混合纳米级抗菌粉是由纳米级的磷酸锆与硝酸银在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中还需加氧化锌，其抗菌粉的成分比例：硝酸银2～5%，磷酸锆90～95%，氧化锌1～5%。
上述无纺布基料中含有重量百分比为0.7～2%的多元素混合纳米银抗菌粉，抗菌粉的粒度≤50纳米（nm）。
优选方案是：1000克母粒基料中添加纳米银粉100--200克。
熔喷布的纤维细度在1～4微米；并在其中含有纳米银混合元素，还有0.01～1%的氧化钛和/或二氧化硅。
一种纳米银抗菌熔喷无纺布的生产方法，所述方法包括如下步骤：
（a）、将抗菌原料按比例混合均匀后制成≤50微米的多元素超细纳米粉。
（b）、将母粒基料切片与上述多元素混合纳米抗菌粉进行搅拌，其中混合超细纳米银抗菌粉占母粒基料切片的重量百分比为10～20%，然后加入1～4%的聚合物纺织助剂，2～5%硬脂酸，3～6%聚丙烯蜡分散剂和增强剂充分搅拌20～60分钟。
（c）、将充分搅拌的混合物通过双螺杆高温造粒形成纳米银抗菌熔喷母粒。熔融温度为250～290度。
（d）、将含有纳米银抗菌母粒与原生切片按1:3.5-20的比例进行充分搅拌均匀，然后通过单螺杆、计量泵送入矩形喷丝板，再通过高压、高温的气流送入到接收装制上，冷却固化，形成布面，卷绕，分切成熔喷无纺布。熔融温度210～295度。
所述的聚合物助剂是指：钛酸脂系列，硅烷系列。
所述钛酸脂偶联剂为双（乙酰丙酮基）二异丙基钛酸脂和/或双（乙酰酮基）异丁氧基异丙氧基酯钛酸。
所述硅烷偶联剂为双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述增强剂、聚丙烯蜡的加入，增强了布面拉伸强力，分散剂聚合物助剂、硬脂酸提高了纳米抗菌粉与及基料切片分散性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明纳米银抗菌熔喷无纺布对大肠杆菌、葡萄球菌、白念球菌等具有很好的抑止和阻挡作用，能过滤目前空气雾霾中的pm2.5以上的各种颗粒，过滤效率95%以上，抗菌率99%以上。通过sgs检验。 制成的纳米银抗菌熔喷无纺布强度好、不易断裂、柔软舒适。
具体实施方式
实施例1
一、制备纳米银抗菌粉：
将重量百分比硝酸银3%，磷酸锆95%，氧化锌2%，制成≤50微米的混合纳米银抗菌粉；所述混合纳米银抗菌粉是由纳米级的磷酸锆与硝酸银在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中加氧化锌。
二、制备纳米银抗菌熔喷无纺布
（a）、备料：纳米银抗菌粉200克，硬脂酸20克，聚丙烯蜡30克。
（b）、将以上备料混合均匀后待用。
（c）、将丙纶切片作为母粒基料
称丙纶切片1000克、双-（γ-三乙氧基硅丙基）四硫化物30g与步骤（b）的混合体一起搅拌均匀，置于双螺杆中，熔融温度230～250度，形成纳米银抗菌母粒。
再将抗菌母粒于丙纶切片按1:10的比例混合均匀，置于单杆熔喷机中，通过计量泵送到喷布板，利用高压高温风流将丙纶丝喷到接收装置形成熔喷无纺布，冷却后卷绕成布，最后形成含纳米银抗菌的无纺布。
实施例2：
一、制备纳米银抗菌粉：
将重量百分比硝酸银5%，磷酸锆91%，氧化锌4%，制成≤50微米的混合纳米银抗菌粉；所述混合纳米银抗菌粉是由纳米级的磷酸锆与硝酸银在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中加氧化锌。
二、制备纳米银抗菌熔喷无纺布
（a）、备料：纳米银抗菌粉200克，硬脂酸50克，聚丙烯蜡50克。
（b）、将以上备料混合均匀后待用。
（c）、将丙纶切片作为母粒基料
称丙纶切片1000克，与步骤（b）的混合料一起混合均匀。
将钛酸脂偶联剂：双（乙酰丙酮基）二异丙基钛酸脂20克加入丙纶切片与（b）的混合体中搅拌均匀，置于双螺杆中，熔融温度230～250度，形成纳米银抗菌母粒。
再将抗菌母粒于丙纶切片按1:10的比例混合均匀，置于单杆熔喷机中，通过计量泵送到喷布板，利用高压高温风流将丙纶丝喷到接收装置形成熔喷无纺布，冷却后卷绕成布，最后形成含纳米银抗菌的无纺布。
实施例3：
一、制备纳米银抗菌粉：
将重量百分比硝酸银4%，磷酸锆94%在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中加2%氧化锌，制成≤50微米的混合纳米银抗菌粉。
二、制备纳米银抗菌熔喷无纺布
（a）、备料：纳米银抗菌粉150克，硬脂酸35克，聚丙烯蜡40克。
（b）、将以上备料混合均匀后待用。
（c）、将涤纶切片作为母粒基料
称涤纶切片1000克，与步骤（b）的混合料一起混合均匀。
将硅烷系列偶联剂: 双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物30克加入涤纶切片与（b）的混合体中搅拌均匀，置于双螺杆中，熔融温度230～250度，形成纳米银抗菌母粒。
再将抗菌母粒于涤纶切片按1:10的比例混合均匀，并加入占涤纶切片0.5%（质量比）的二氧化硅为置于单杆熔喷机中，通过计量泵送到喷布板，利用高压高温风流将涤纶丝喷到接收装置形成熔喷无纺布，冷却后卷绕成布，最后形成含纳米银抗菌的无纺布。
将实施例制得的含纳米银抗菌熔喷无纺布进行检测。
测试办法：
JIS L 1902：2002纺织品抗菌性测试第十节：定量实验（吸收法）
试验菌种：
大肠杆菌ATCC 8739、金黄色葡萄球菌ATCC 6538P、肺炎克雷伯氏菌ATCC 4352、白色念球菌ATCC 10231
测试结果：
结论：
本样品对大肠杆菌测试的杀菌活性对数值为3.3，对金黄色葡萄球菌测试的抑菌活性对数值为>2.7，均符合JISL 1902:2002关于抗菌防臭制品的评价要求（对抗菌防臭制品，抑菌活性对数值应≥2）。
将实施例制得的含纳米银抗菌熔喷无纺布与普通熔喷无纺布进行过滤效率检验，结果见下表：
Claims (4)
1.一种纳米银抗菌熔喷无纺布的生产方法，其特征在于,所述方法包括如下步骤：
（a）、将重量百分比硝酸银2～5%，磷酸锆90～95%在水中交换而成为磷酸银，在交换过程中加2%氧化锌，制成≤50微米的混合纳米银抗菌粉；
（b）、将母粒基料切片与上述混合纳米银抗菌粉进行搅拌，其中混合纳米银抗菌粉占母粒基料切片的重量百分比为10～20%，然后加入1～4%的聚合物纺织助剂，2～5%硬脂酸，3～6%分散剂和增强剂充分搅拌20～60分钟；
（c）、将步骤（b）充分搅拌的混合物通过双螺杆高温造粒制成纳米银抗菌熔喷母粒，熔融温度为250～290度；
（d）、将纳米银抗菌熔喷母粒与原生切片进行充分搅拌均匀，然后通过单螺杆、计量泵送入矩形喷丝板，再通过10-20MP高压、250-300℃高温的气流送入到接收装置上，冷却固化，形成布面，卷绕，分切成熔喷无纺布，熔融温度210～295度。
2.根据权利要求1所述的一种纳米银抗菌熔喷无纺布的生产方法，其特征在于，所述的聚合物纺织助剂是指：钛酸脂偶联剂或硅烷偶联剂。
3.根据权利要求2所述的一种纳米银抗菌熔喷无纺布的生产方法，其特征在于，所述钛酸脂偶联剂为双（乙酰丙酮基）二异丙基钛酸脂和/或双（乙酰酮基）异丁氧基异丙氧基酯钛酸。
4.根据权利要求2所述的一种纳米银抗菌熔喷无纺布的生产方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
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