CN112323257A - 一种新型抗菌无纺布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型抗菌无纺布及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100‑110份、聚（N‑异丙基丙烯酰胺）40‑50份、羧甲基壳聚糖13‑20份、纳米磷酸锆载银复合物3‑5份、竹纤维短丝35‑45份、虫胶10‑12份、芥酸酰胺1‑3份、纳米电气石粉4‑6份、乙烯基双硬脂酸酰胺2‑4份和对叔丁基苯甲酸1‑3份，该新型抗菌无纺布具有良好的抗菌效果。

Description

一种新型抗菌无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型抗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。因具有布的外观和某些性能而称其为布。
无纺布具有防潮、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。如多采用聚丙烯粒料为原料。
目前无纺布被运用到各个领域，因此，具有抗菌效果的无纺布应运而生，但是目前的抗菌无纺布其抗菌效果一般，有必要进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好的抗菌效果的新型抗菌无纺布及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种新型抗菌无纺布，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100-110份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）40-50份、羧甲基壳聚糖13-20份、纳米磷酸锆载银复合物3-5份、竹纤维短丝35-45份、虫胶10-12份、芥酸酰胺1-3份、纳米电气石粉4-6份、乙烯基双硬脂酸酰胺2-4份和对叔丁基苯甲酸1-3份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）40份、羧甲基壳聚糖13份、纳米磷酸锆载银复合物3份、竹纤维短丝35份、虫胶10份、芥酸酰胺1份、纳米电气石粉4份、乙烯基双硬脂酸酰胺2份和对叔丁基苯甲酸1份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂110份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）50份、羧甲基壳聚糖20份、纳米磷酸锆载银复合物5份、竹纤维短丝45份、虫胶12份、芥酸酰胺3份、纳米电气石粉6份、乙烯基双硬脂酸酰胺4份和对叔丁基苯甲酸3份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂105份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）45份、羧甲基壳聚糖15份、纳米磷酸锆载银复合物4份、竹纤维短丝40份、虫胶11份、芥酸酰胺2份、纳米电气石粉5份、乙烯基双硬脂酸酰胺3份和对叔丁基苯甲酸2份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种新型抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
1）将芥酸酰胺1-3份和乙烯基双硬脂酸酰胺2-4份一起倒入到混合机中进行混合处理，制得混合物，备用；
2)将步骤1）制得的混合物均等分成A份和B份，备用；
3）将聚丙烯树脂100-110份、纳米磷酸锆载银复合物3-5份、对叔丁基苯甲酸1-3份和步骤1)制得的A份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为170-220℃，挤出并造粒得到第一共混母粒，备用；
4）将聚（N-异丙基丙烯酰胺）40-50份、羧甲基壳聚糖13-20份、虫胶10-12份、纳米电气石粉4-6份和步骤2）制得的B份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为96-100℃，挤出并造粒得到第二共混母粒，备用；。
5）将竹纤维短丝35-45份由梳理机梳理， 再由铺网机铺成网状，制得初生纤维网，备用；
6）将步骤3）制得的第一共混母粒和步骤4）制得的第二共混母粒分别经过螺杆挤出机分段控温加热熔融，通过两个挤压器将熔融的聚合物从复合纺丝喷丝板组件的螺旋型喷嘴中喷出，通过高温气流高速牵伸后，在5-15°C空气下冷却成网，形成卷曲螺旋结构的共混初生纤维网；
7）将步骤5）制得的初生纤维网与步骤6）制得的共混初生纤维网采用水刺机刺机，制得无纺布。
本发明的有益效果是：通过添加有羧甲基壳聚糖和纳米磷酸锆载银复合物可以使得整体具有出色的抗菌性能，再加上由于竹纤维短丝由铺网机铺成网状在经过水刺与其他网层融合，能够有效的利用了竹纤维短丝具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线的功能，使得整体结合了竹纤维短丝的良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性，同时加入了聚（N-异丙基丙烯酰胺），能够有效的减少聚丙烯树脂的用量，而聚（N-异丙基丙烯酰胺）和竹纤维短丝对人体更加友好，竹纤维短丝的一面能够友好的与人体接触。
以下是新型抗菌无纺布的原料的特点或作用：
聚丙烯树脂：是一种结构规整的结晶性聚合物，为淡乳白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。是通用树脂中最轻的一种。机械性能良好，耐热性能良好，其熔点为170℃左右，在无外力作用下，150℃不变形，化学稳定性好。
聚（N-异丙基丙烯酰胺）：由单体N-异丙基丙烯酰胺聚合而成。可用于制作温度敏感性能的功能膜、合成模拟生物活性的纤维蛋白胶原、伤口贴、温度敏感的增稠剂、防染剂和生物医用材料等。
N-（羟甲基）丙烯酰胺：可与棉纤维缩合,可防止织物皱折,提高抗污性。
羧甲基壳聚糖：具有稳定的性质和出色的抗菌抗感染效果。
纳米磷酸锆载银复合物：具有安全性高和耐热性好，化学稳定性好，可添加到各类树脂中，起到抗菌作用，可对各类细菌进行高效广谱的杀灭和去除。尤其适用于合成纤维熔体纺丝。
竹纤维短丝：具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。
虫胶：其化学性能稳定、无毒、无刺激性、可塑性及成膜性强、电绝缘性能好、耐油、耐酸、防水、防潮、防紫外线，广泛用于围防、电器、涂料、机械、橡胶、塑料、医药、制革、造纸、印刷、油墨和食品等工业部门。
芥酸酰胺：由于它具有较高的熔点和良好的热稳定性(在273℃下稳定)，因而主要用作各种塑料、树脂的抗粘剂和滑爽剂，挤塑薄膜的优良润滑剂和抗静电剂。作为柔软剂。
纳米电气石粉：具有压电性、热释电性、导电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能，通过物理或化学方法与其他材料复合，可制得多种功能材料，被应用于环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域。
乙烯基双硬脂酸酰胺：具有很好的外部润滑作用，而且具有很好的内部润滑作用，使得塑料成型加工中提高熔隔塑料的流动性，作为分散剂，与其芥酸酰胺并用，有十分显著的协同效果。提高纳米电气石粉在塑料中可分散性，弥补了由于粉体颗粒的比表面积大，比表面能高，在制备和加工处理过程中极易产生团聚， 使得电气石在复合材料中分散不均匀，从而影响复合材料的综合性能的问题。
对叔丁基苯甲酸：为无色针状结晶或结晶粉末，是一种重要的有机合成中间体，用作聚丙烯成核剂。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
实施例1：
一种新型抗菌无纺布，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）40份、羧甲基壳聚糖13份、纳米磷酸锆载银复合物3份、竹纤维短丝35份、虫胶10份、芥酸酰胺1份、纳米电气石粉4份、乙烯基双硬脂酸酰胺2份和对叔丁基苯甲酸1份。
一种新型抗菌无纺布的制备方法包括以下步骤：
1）将芥酸酰胺1份和乙烯基双硬脂酸酰胺2份一起倒入到混合机中进行混合处理，制得混合物，备用；
2)将步骤1）制得的混合物均等分成A份和B份，备用；
3）将聚丙烯树脂100份、纳米磷酸锆载银复合物3份、对叔丁基苯甲酸1份和步骤1)制得的A份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为170℃，挤出并造粒得到第一共混母粒，备用；
4）将聚（N-异丙基丙烯酰胺）40份、羧甲基壳聚糖13份、虫胶10份、纳米电气石粉4份和步骤2）制得的B份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为96℃，挤出并造粒得到第二共混母粒，备用；。
5）将竹纤维短丝35份由梳理机梳理， 再由铺网机铺成网状，制得初生纤维网，备用；
6）将步骤3）制得的第一共混母粒和步骤4）制得的第二共混母粒分别经过螺杆挤出机分段控温加热熔融，通过两个挤压器将熔融的聚合物从复合纺丝喷丝板组件的螺旋型喷嘴中喷出，通过高温气流高速牵伸后，在5°C空气下冷却成网，形成卷曲螺旋结构的共混初生纤维网；
7）将步骤5）制得的初生纤维网与步骤6）制得的共混初生纤维网采用水刺机刺机，制得无纺布。
实施例2：
一种新型抗菌无纺布，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂110份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）50份、羧甲基壳聚糖20份、纳米磷酸锆载银复合物5份、竹纤维短丝45份、虫胶12份、芥酸酰胺3份、纳米电气石粉6份、乙烯基双硬脂酸酰胺4份和对叔丁基苯甲酸3份。
一种新型抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
1）将芥酸酰胺3份和乙烯基双硬脂酸酰胺4份一起倒入到混合机中进行混合处理，制得混合物，备用；
2)将步骤1）制得的混合物均等分成A份和B份，备用；
3）将聚丙烯树脂110份、纳米磷酸锆载银复合物5份、对叔丁基苯甲酸3份和步骤1)制得的A份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为220℃，挤出并造粒得到第一共混母粒，备用；
4）将聚（N-异丙基丙烯酰胺）50份、羧甲基壳聚糖20份、虫胶12份、纳米电气石粉6份和步骤2）制得的B份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为100℃，挤出并造粒得到第二共混母粒，备用；。
5）将竹纤维短丝45份由梳理机梳理， 再由铺网机铺成网状，制得初生纤维网，备用；
6）将步骤3）制得的第一共混母粒和步骤4）制得的第二共混母粒分别经过螺杆挤出机分段控温加热熔融，通过两个挤压器将熔融的聚合物从复合纺丝喷丝板组件的螺旋型喷嘴中喷出，通过高温气流高速牵伸后，在15°C空气下冷却成网，形成卷曲螺旋结构的共混初生纤维网；
7）将步骤5）制得的初生纤维网与步骤6）制得的共混初生纤维网采用水刺机刺机，制得无纺布。
实施例3：
一种新型抗菌无纺布，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂105份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）45份、羧甲基壳聚糖15份、纳米磷酸锆载银复合物4份、竹纤维短丝40份、虫胶11份、芥酸酰胺2份、纳米电气石粉5份、乙烯基双硬脂酸酰胺3份和对叔丁基苯甲酸2份。
一种新型抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
1）将芥酸酰胺2份和乙烯基双硬脂酸酰胺3份一起倒入到混合机中进行混合处理，制得混合物，备用；
2)将步骤1）制得的混合物均等分成A份和B份，备用；
3）将聚丙烯树脂105份、纳米磷酸锆载银复合物4份、对叔丁基苯甲酸2份和步骤1)制得的A份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为180℃，挤出并造粒得到第一共混母粒，备用；
4）将聚（N-异丙基丙烯酰胺）45份、羧甲基壳聚糖15份、虫胶11份、纳米电气石粉5份和步骤2）制得的B份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为98℃，挤出并造粒得到第二共混母粒，备用；。
5）将竹纤维短丝40份由梳理机梳理， 再由铺网机铺成网状，制得初生纤维网，备用；
6）将步骤3）制得的第一共混母粒和步骤4）制得的第二共混母粒分别经过螺杆挤出机分段控温加热熔融，通过两个挤压器将熔融的聚合物从复合纺丝喷丝板组件的螺旋型喷嘴中喷出，通过高温气流高速牵伸后，在10°C空气下冷却成网，形成卷曲螺旋结构的共混初生纤维网；
7）将步骤5）制得的初生纤维网与步骤6）制得的共混初生纤维网采用水刺机刺机，制得无纺布。
实验例：
采用国家标准GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行抗菌性定量测试，测试实施例1、实施例2和实施例3制得的无纺布水洗前、水洗3次和水洗5次的金黄色葡萄球菌抑菌率，实验结果如下表所示：
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可以看出，实施例中的无纺布随着清洗次数的增加，抗菌率下降缓慢，能够进行长久抗菌，表明本发明提供的无纺布具有较好的抗菌性能。
本发明的有益效果是：通过添加有羧甲基壳聚糖和纳米磷酸锆载银复合物可以使得整体具有出色的抗菌性能，再加上由于竹纤维短丝由铺网机铺成网状在经过水刺与其他网层融合，能够有效的利用了竹纤维短丝具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线的功能，使得整体结合了竹纤维短丝的良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性，同时加入了聚（N-异丙基丙烯酰胺），能够有效的减少聚丙烯树脂的用量，而聚（N-异丙基丙烯酰胺）和竹纤维短丝对人体更加友好，竹纤维短丝的一面能够友好的与人体接触。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型抗菌无纺布，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100-110份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）40-50份、羧甲基壳聚糖13-20份、纳米磷酸锆载银复合物3-5份、竹纤维短丝35-45份、虫胶10-12份、芥酸酰胺1-3份、纳米电气石粉4-6份、乙烯基双硬脂酸酰胺2-4份和对叔丁基苯甲酸1-3份。
2.如权利要求1所述的一种新型抗菌无纺布，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂100份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）40份、羧甲基壳聚糖13份、纳米磷酸锆载银复合物3份、竹纤维短丝35份、虫胶10份、芥酸酰胺1份、纳米电气石粉4份、乙烯基双硬脂酸酰胺2份和对叔丁基苯甲酸1份。
3.如权利要求1所述的一种新型抗菌无纺布，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂110份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）50份、羧甲基壳聚糖20份、纳米磷酸锆载银复合物5份、竹纤维短丝45份、虫胶12份、芥酸酰胺3份、纳米电气石粉6份、乙烯基双硬脂酸酰胺4份和对叔丁基苯甲酸3份。
4.如权利要求1所述的一种新型抗菌无纺布，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚丙烯树脂105份、聚（N-异丙基丙烯酰胺）45份、羧甲基壳聚糖15份、纳米磷酸锆载银复合物4份、竹纤维短丝40份、虫胶11份、芥酸酰胺2份、纳米电气石粉5份、乙烯基双硬脂酸酰胺3份和对叔丁基苯甲酸2份。
5.一种新型抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将芥酸酰胺1-3份和乙烯基双硬脂酸酰胺2-4份一起倒入到混合机中进行混合处理，制得混合物，备用；
2)将步骤1）制得的混合物均等分成A份和B份，备用；
3）将聚丙烯树脂100-110份、纳米磷酸锆载银复合物3-5份、对叔丁基苯甲酸1-3份和步骤1)制得的A份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为170-220℃，挤出并造粒得到第一共混母粒，备用；
4）将聚（N-异丙基丙烯酰胺）40-50份、羧甲基壳聚糖13-20份、虫胶10-12份、纳米电气石粉4-6份和步骤2）制得的B份混合物一起倒入到搅拌机中进行预混合，然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混处理，处理温度为96-100℃，挤出并造粒得到第二共混母粒，备用；
5）将竹纤维短丝35-45份由梳理机梳理， 再由铺网机铺成网状，制得初生纤维网，备用；
6）将步骤3）制得的第一共混母粒和步骤4）制得的第二共混母粒分别经过螺杆挤出机分段控温加热熔融，通过两个挤压器将熔融的聚合物从复合纺丝喷丝板组件的螺旋型喷嘴中喷出，通过高温气流高速牵伸后，在5-15°C空气下冷却成网，形成卷曲螺旋结构的共混初生纤维网；
7）将步骤5）制得的初生纤维网与步骤6）制得的共混初生纤维网采用水刺机刺机，制得无纺布。
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