CN106048894B - 一种无纺布及其生产工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无纺布，包括如下重量份物质：PET 70‑80份、PLA 15‑20份、抗菌剂5‑10份、丙烯酸胶黏剂10‑15份、硅藻土1‑2份，硅藻土颗粒具有细微性和多孔性，能提高无纺布的过滤精度，过滤掉大肠杆菌等微生物，避免无纺布纤维孔隙大小不一的情况下直接进行过滤，保证了无纺布的过滤效果，抗菌剂能抑制细菌等微生物的繁殖，提高无纺布的抗菌能力，从而制得的无纺布具有良好的抗菌性能与过滤精度，本发明还公开了该无纺布的制作工艺和应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种织物，特别涉及一种无纺布及其生产工艺和应用。
背景技术
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排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。
目前，公开号为CN102575396B的中国专利公开了一种针刺无纺布，其由分别具有低熔点和高熔点的至少两种相同种类或不同种类的短纤维制成，所述无纺布的硬度足以使该无纺布能够自支撑而具有形态保持性，并且可以作打褶处理，所述无纺布还具有非常优异的可模制成型性和抗压强度。
但该无纺布的抗菌性能较差，若微生物附着之后容易损坏，降低使用寿命，同时过滤时孔径大小不一，过滤精度无法保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌性好、过滤精度高的无纺布。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无纺布，其特征在于：包括如下重量份物质：
PET纤维在较宽的温度范围内具有良好的机械性能，耐有机溶剂，耐候性好，耐摩擦，承重力大，因此在使用时更加稳定，不容易损坏，同时PET纤维由聚酯制成，分解后生成二氧化碳和水，环保性能较好。
PLA可生物降解材料，在自然界中容易被微生物分解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，有利于环境保护；PLA纤维与PET纤维形态相似，所以在混合使用时更加方便，同时PLA具有良好的机械性能，断裂伸长率高，在使用时能增强无纺布的韧性，减少破损，同时PLA具有良好的抗污性能，能避免污物在无纺布上的积累。
抗菌剂能抑制细菌等微生物的繁殖，提高无纺布的抗菌能力。
丙烯酸胶黏剂原材料来源广泛，制备工艺简单，耐水，耐化学药品，对于疏水材料也具有优秀的粘接能力，从而能使PET纤维和PLA纤维良好的粘接到一起，结构稳定。
硅藻土颗粒具有细微性和多孔性，能提高无纺布的过滤精度，过滤掉大肠杆菌等微生物，避免无纺布纤维孔隙大小不一的情况下直接进行过滤，保证了无纺布的过滤效果。
本发明进一步设置为：所述抗菌剂为纳米银壳聚糖抗菌剂，由双醛壳聚糖与硝酸银反应制得，所述纳米银壳聚糖抗菌剂内中纳米银和双醛壳聚糖的质量之和与溶剂的质量比为1∶1。
作为优选方案，双醛壳聚糖的氧化度在30％-40％之间。
通过采用上述技术方案，纳米银壳聚糖抗菌剂中，纳米银颗粒被包埋在壳聚糖中，能够控制纳米银粒子的均匀释放，纳米银的抗菌作用能够长期保持，提高无纺布的抗菌能力。
本发明进一步设置为：所述纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.001-0.01mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖水溶液中，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2-3；
SP3、使反应液在50-60℃下恒温反应7h-8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
通过采用上述技术方案，利用双醛壳聚糖与硝酸银反应制备纳米银颗粒，生成的纳米银粒径较为均匀，纳米银与双醛壳聚糖的孤对电子相互吸引，被双醛壳聚糖固定在分子之间，从而纳米银颗粒会被固定在纳米银壳聚糖抗菌剂内，不容易散出，具有长效的抗菌能力。
作为优选方案SP1中反应液中硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1：(2-3)。
壳聚糖略微过量能保证所有的硝酸银都转化为纳米银粒子，保证产率以及避免硝酸银残留影响抗菌剂。
本发明的第二发明目的在于提供一种无纺布的生产工艺。
本发明的上述发明目的是通过如下技术方案实现的：一种无纺布的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布经过500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡30-50h；
步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
采用方法制备的无纺布，首先粘接PET和PLA纤维，形成孔径大小不一的网格状结构，通过步骤三中硅藻土连续流的作用，小孔径容易在硅藻土的作用下撑大，增大同时对大孔径的造成一定挤压，从而使得纤维的孔径达到均匀的状态，提高了无纺布的过滤精度和均匀性，同时采用上述方法制备的无纺布具有良好的力学性能和抗菌性能。
作为优选方案，步骤2中采用发泡浸渍的方式进行浸渍处理。
发泡浸渍相对于普通浸渍，上胶量较小，过程容易控制，能使胶黏剂均匀加入混合纤维中，避免胶黏剂过量使无纺布发生堵塞，影响透气透水性能。
作为优选方案，步骤3中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气使得悬浮液中硅藻土均匀分布。
采用气泵曝气使得硅藻土能均匀的朝向无纺布冲击，从而对混合纤维的孔洞调整具有更好的效果，也避免硅藻土团聚对混合纤维造成损伤。
作为优选方案，步骤2中得到的待处理无纺布先经过丙酮溶液浸泡3h后，洗净烘干再进入步骤3。
采用丙酮对待处理无纺布进行预处理，可以洗去杂质，提高待处理无纺布的清洁度，本发明的第三发明目的在于提供一种无纺布的应用。
本发明的上述发明目的是通过如下技术方案实现的：上述无纺布在制作滤芯、过滤布中的应用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用抗菌剂和PLA组合抗污抗菌，在使用过程中能避免微生物在无纺布上繁殖，保证无纺布的使用寿命；
2、采用硅藻土对无纺布进行处理，一方面硅藻土的多孔结构可以作为过滤孔进行过滤，过滤精度高，同时硅藻土也能对混合纤维进行整理作用，提高无纺布内纤维的规整度、均匀孔径，使得无纺布在过滤时具有更好的过滤精度；
3、采用双醛壳聚糖和纳米银反应制备的抗菌剂，纳米银颗粒缓慢释放，为无纺布提供持久的抗菌性能。
具体实施方式
实施例一：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.003mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为40％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶2，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2.1；
SP3、使反应液在52℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡47h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
实施例二：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.001mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为35％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶2.8，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2；
SP3、使反应液在60℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡35h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；
步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
实施例三：一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.01mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为39％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶2.6，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2.7；
SP3、使反应液在55℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡50h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
实施例四：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.002mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为33％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶2，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至3；
SP3、使反应液在56℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡30h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
实施例五：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.008mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为30％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶3，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至3；
SP3、使反应液在50℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡32h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；
步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
对比例一：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.003mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖氧化度为40％水溶液中，硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1∶2，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2.1；
SP3、使反应液在52℃下恒温反应8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
对比例二：
一种无纺布，包括如下重量物质：(kg)
该无纺布的生产工艺包括如下步骤：
步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行发泡浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布，先进过丙酮溶液浸泡3h后洗净烘干，再采用500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡47h，其中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气；
步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
抗菌测试：
将实施例一至五，对比例一和对比例二中的无纺布，分别制成2cm*2cm*2mm的薄片，每种制造9片，其中三片放入细菌浓度相同的液体中浸泡1天，浸泡后冲洗烘干，再取三片放入细菌浓度相同的液体中浸泡2天，浸泡后冲洗烘干，然后利用振荡瓶法对所有试片进行测试，同样处理方式的为一组，计算平均值，并记录，试验结果见下表1。
振荡瓶法的操作过程为，先将试片投入盛有磷酸盐缓冲液的有塞三角瓶中，移入菌液后强烈震荡1h，取1mL的试验液，置于培养基上使细菌繁殖一定时间，检查菌落数与空白样品比较，得到细菌较少率。
表1无纺布抗菌性能测试结果表
由上表可以看出本发明的纳米银壳聚糖抗菌剂持续久性相对于传统的纳米银颗粒抗菌剂具有更长的抗菌效果。
过滤测试：
将实施例一至五，对比例一和对比例二中的无纺布，按标准QC/T 794-2007进行测试，同时检测最大孔直径和平均孔直径，测试结果见下表2。
表2无纺布过滤测试结果表
| 最大孔直径(μm) | 平均孔直径(μm) | |
| 实施例一 | 354 | 275 |
| 实施例二 | 345 | 286 |
| 实施例三 | 357 | 268 |
| 实施例四 | 361 | 276 |
| 实施例五 | 339 | 269 |
| 对比例一 | 654 | 295 |
| 对比例二 | 380 | 287 |
由上表可以看出本发明中硅藻土的添加对无纺布的过滤孔径进行调节，使得过滤孔尺寸更加均匀。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种无纺布，其特征在于：包括如下重量份物质：
PET 70-80份
PLA 15-20份
抗菌剂 5-10份
丙烯酸胶黏剂 10-15份
硅藻土 1-2份；
所述抗菌剂为纳米银壳聚糖抗菌剂，由双醛壳聚糖与硝酸银反应制得，所述纳米银壳聚糖抗菌剂内中纳米银和双醛壳聚糖的质量之和与溶剂的质量比为1:1，
上述无纺布的生产工艺包括如下步骤：步骤1、将PET纤维和PLA纤维进行开松、混合、精开松、过滤和梳理，得到混合纤维；
步骤2、将抗菌剂与丙烯酸混合均匀，得到浸渍液，对混合纤维进行浸渍处理，得到待处理无纺布；
步骤3、将步骤2中得到的待处理无纺布经过500mg/L的硅藻土悬浮液在连续流的条件下将无纺布浸泡30-50h；
步骤4、将步骤3中得到的无纺布烘燥、焙烘、冷却以及卷筒收料得到成品无纺布。
2.根据权利要求1所述的一种无纺布，其特征在于：所述双醛壳聚糖的氧化度在30%-40%之间。
3.根据权利要求1所述的一种无纺布，其特征在于：所述纳米银壳聚糖抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
SP1、将浓度为0.001-0.01mol/L的硝酸银溶液加入双醛壳聚糖水溶液中，得到反应液；
SP2、利用硝酸将反应液PH值调节至2-3；
SP3、使反应液在50-60℃下恒温反应7h-8h，反应完成，得到半成品溶液；
SP4、将反应完成得到的半成品溶液加热至90摄氏度蒸馏30min得到纳米银壳聚糖抗菌剂。
4.根据权利要求3所述的一种无纺布，其特征在于：SP1中反应液中硝酸银与双醛壳聚糖的摩尔比为1:（2-3）。
5.根据权利要求1所述的一种无纺布，其特征在于：步骤2中采用发泡浸渍的方式进行浸渍处理。
6.根据权利要求1所述的一种无纺布，其特征在于：步骤3中硅藻土悬浮液采用气泵连续曝气使得悬浮液中硅藻土均匀分布。
7.根据权利要求1所述的一种无纺布，其特征在于：步骤2中得到的待处理无纺布先经过丙酮溶液浸泡3h后，洗净烘干再进入步骤3。
8.权利要求1-7任一所述无纺布在制作滤芯、过滤布中的应用。
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