CN112552592A - 一种气味清新、抗菌pp熔喷料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺：将PP多孔聚合物加入混料机中，常温下进行搅拌；将气味清新剂、抗菌剂、表面活性剂和去离子水的混合水溶液通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，搅拌混合10～30分钟；加入抗氧剂和低分子量熔喷PP树脂，搅拌混合5～10分钟后加入挤出机中进行挤出造粒。本发明采用萃取法降低了材料的VOC含量，利用PP多孔聚合物的结构特点赋予熔喷料长效的抗菌效果和气味清新性，而且操作简单，经济方便，利于工业化生产，解决了现有PP熔喷料VOC含量高、气味性差、抗菌效果不持久以及制备工艺复杂不适于工业化生产的问题。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺。
背景技术
熔喷布是一种采用聚丙烯(PP)为主要原料，经高温熔融、喷丝、铺纲和热压卷取连续一步法生产而成的材料，具有优异的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，被广泛应用于过滤材料、吸纳材料、擦拭材料、医疗卫生材料及服装用品等领域，尤其是作为医用口罩的核心材料，发挥着不可替代的作用。
随着生活水平的提高，人们对各类生活用品的使用体验及其对健康的影响越来越关注。通常用于生产熔喷布的PP具有较高的熔融指数，多采用有机过氧化物对基础PP树脂进行有机降解得到，因其树脂中含有过氧化物残留，导致其制品不仅气味体验性差，而且VOC含量较高，严重影响使用者的使用体验和身体健康。
专利号为CN102836594B的专利公开了一种抗菌聚丙烯熔喷无纺滤材的制备方法，通过添加驻极体的方式来获得具有抗菌效果的PP熔喷滤材，但是通过添加驻极体来获得的抗菌效果既不持久也不稳定，并且制备过程复杂，不够经济简便。因此，对于采用熔喷布生产的产品是否具有持久的抗菌效果以及舒适的气味体验是人们选择产品时的考虑要点，也是目前市场需求的必要趋势。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，本发明操作简单，所制备的PP熔喷料不仅气味清新，而且具有持久的抗菌性能。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，具体包括以下步骤：
(1)将气味清新剂、抗菌剂、表面活性剂和去离子水均匀混合，得到混合水溶液；
(2)将PP多孔聚合物加入混料机中，常温下进行搅拌；
(3)将步骤(1)所述混合水溶液通过喷洒器加入步骤(2)所述混料机中与PP多孔聚合物共混，搅拌混合10～30分钟；
(4)将抗氧剂和低分子量熔喷PP树脂加入步骤(3)所述混料机中，搅拌混合5～10分钟后加入挤出机中进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
进一步地，各组分的重量份数为PP多孔聚合物0.5～2份、气味清新剂0.1～0.5份、抗菌剂0.1～0.5份、表面活性剂0.1～0.3份、去离子水0.5～2份、抗氧剂0.05～1份、低分子量熔喷PP树脂95～98份。
进一步地，所述PP多孔聚合物的粒径为0.5～10mm，堆密度为50～600kg/m3，孔隙率≥10％。
进一步地，所述气味清新剂为耐高温水果香型精油、花香型精油、薄荷精油和茶味精油中的一种或多种。
进一步地，所述抗菌剂为季铵盐类、胍类和银离子抗菌剂中的一种或多种。
进一步地，所述表面活性剂为聚氧乙烯醚类、有机硅类和有机季铵盐类表面活性剂中的一种或多种。
进一步地，所述抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或多种。
进一步地，所述低分子量熔喷PP树脂的熔融指数为1500～2500g/10min。
进一步地，所述混料机的搅拌速度控制在20～300rpm，所述喷洒器的喷洒时间控制在10分钟以上。
进一步地，所述挤出机的下料段温度控制在80～85℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下。
相对于现有技术，本发明提供的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺具有以下有益效果：
(1)本发明利用PP多孔聚合物内部独特的多孔网络结构，首先将气味清新剂、抗菌剂和表面活性剂组成的混合水溶液均匀地喷洒在PP多孔聚合物的表面，使其被均匀地吸收在PP多孔聚合物的内部孔道中，进而再与低分子量熔喷PP树脂共混，可显著提高气味清新剂、抗菌剂和表面活性剂在改性基体PP中的均匀分散程度，延长抗菌剂和气味清新剂发挥作用的有效时长，赋予熔喷料持久的抗菌性能和气味清新的效果。
(2)本发明在挤出过程中利用萃取法去除原料中残留的小分子化合物，通过控制挤出工艺中的温度和真空度等条件，保证萃取脱挥过程的充分进行，显著降低熔喷料中的VOC含量，绿色环保，不影响使用者的身体健康。
(3)本发明操作简单，无需添加其它设备，适于工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中各组分原料及重量配比为：
2份PP多孔聚合物(粒径为1mm，堆密度为300kg/m3，孔隙率为20％)、0.3份耐高温苹果气味清新剂、0.3份银离子抗菌剂、0.2份聚硅氧烷-醇醚共聚物、2份去离子水、0.05份硫代二丙酸双十八醇酯、95份熔喷PP树脂(熔融指数为1500g/10min)。
制备本实施例中气味清新且抗菌的PP熔喷料包括以下步骤：
将PP多孔聚合物置于型号为SHR-300A的混料机中，常温搅拌，混料机的搅拌速度为300rpm；将耐高温苹果气味清新剂、银离子抗菌剂、有机硅类表面活性剂和去离子水均匀混合得到的混合水溶液，通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，喷洒时间控制在10分钟，搅拌混合10分钟；加入抗氧剂和熔喷PP树脂，搅拌混合5分钟后加入SHJ-75双螺杆挤出机中，挤出机的下料段温度控制在80℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下，进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
实施例2
本实施例中各组分原料及重量配比为：
1份PP多孔聚合物(粒径为3mm，堆密度为200kg/m3，孔隙率为40％)、0.3份耐高温薄荷气味清新剂、0.3份吡啶季铵盐型阳离子聚丙烯酰胺、0.2份双十八烷基二甲基氯化铵、1份去离子水、0.05份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、98份熔喷PP树脂(熔融指数为2000g/10min)。
制备本实施例中气味清新且抗菌的PP熔喷料包括以下步骤：
将PP多孔聚合物置于型号为SHR-300A的混料机中，常温搅拌，混料机的搅拌速度为200rpm；将耐高温薄荷气味清新剂、季铵盐类抗菌剂、有机季铵盐类表面活性剂和去离子水均匀混合得到的混合水溶液，通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，喷洒时间控制在10分钟，搅拌混合10分钟；加入抗氧剂和熔喷PP树脂，搅拌混合8分钟后加入挤出机中，挤出机的下料段温度控制在85℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下，进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
实施例3
本实施例中各组分原料及重量配比为：
2份PP多孔聚合物(粒径为0.5mm，堆密度为600kg/m3，孔隙率为10％)、0.3份耐高温绿茶气味清新剂、0.3份聚(4-乙烯基吡啶季铵盐-丙烯酰胺)、0.2份聚硅氧烷接枝磷酸酯甜菜碱、2份去离子水、0.05份四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、96份熔喷PP树脂(熔融指数为1500g/10min)。
制备本实施例中气味清新且抗菌的PP熔喷料包括以下步骤：
将PP多孔聚合物置于型号为SHR-300A的混料机中，常温搅拌，混料机的搅拌速度为150rpm；将耐高温薄荷气味清新剂、季铵盐类抗菌剂、有机季铵盐类表面活性剂和去离子水均匀混合得到的混合水溶液，通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，喷洒时间控制在15分钟，搅拌混合20分钟；加入抗氧剂和熔喷PP树脂，搅拌混合8分钟后加入挤出机中，挤出机的下料段温度控制在80℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下，进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
实施例4
本实施例中各组分原料及重量配比为：
0.5份PP多孔聚合物(粒径为10mm，堆密度为50kg/m3，孔隙率为80％)、0.5份耐高温薄荷气味清新剂、0.5份聚六亚甲基胍盐酸盐、0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂、2份去离子水、1份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、96份熔喷PP树脂(熔融指数为2500g/10min)。
制备本实施例中气味清新且抗菌的PP熔喷料包括以下步骤：
将PP多孔聚合物置于型号为SHR-300A的混料机中，常温搅拌，混料机的搅拌速度为80rpm；将耐高温薄荷气味清新剂、季铵盐类抗菌剂、有机季铵盐类表面活性剂和去离子水均匀混合得到的混合水溶液，通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，喷洒时间控制在15分钟，搅拌混合20分钟；加入抗氧剂和熔喷PP树脂，搅拌混合10分钟后加入挤出机中，挤出机的下料段温度控制在80℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下，进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
实施例5
本实施例中各组分原料及重量配比为：
0.5份PP多孔聚合物(粒径为1mm，堆密度为300kg/m3，孔隙率为10％)、0.1份耐高温绿茶气味清新剂、0.1份壳聚糖羟丙基三甲基氯化铵、0.1份DC-5700有机硅类表面活性剂、0.5份去离子水、0.05份四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、98份熔喷PP树脂(熔融指数为1500g/10min)。
制备本实施例中气味清新且抗菌的PP熔喷料包括以下步骤：
将PP多孔聚合物置于型号为SHR-300A的混料机中，常温搅拌，混料机的搅拌速度为20rpm；将耐高温薄荷气味清新剂、季铵盐类抗菌剂、有机季铵盐类表面活性剂和去离子水均匀混合得到的混合水溶液，通过喷洒器加入混料机中与PP多孔聚合物共混，喷洒时间控制在20分钟，搅拌混合30分钟；加入抗氧剂和熔喷PP树脂，搅拌混合10分钟后加入挤出机中，挤出机的下料段温度控制在80℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下，进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将气味清新剂、抗菌剂、表面活性剂和去离子水均匀混合，得到混合水溶液；
(2)将PP多孔聚合物加入混料机中，常温下进行搅拌；
(3)将步骤(1)所述混合水溶液通过喷洒器加入步骤(2)所述混料机中与PP多孔聚合物共混，搅拌混合10～30分钟；
(4)将抗氧剂和低分子量熔喷PP树脂加入步骤(3)所述混料机中，搅拌混合5～10分钟后加入挤出机中进行挤出造粒，得到气味清新且抗菌的PP熔喷料。
2.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，各组分的重量份数为PP多孔聚合物0.5～2份、气味清新剂0.1～0.5份、抗菌剂0.1～0.5份、表面活性剂0.1～0.3份、去离子水0.5～2份、抗氧剂0.05～1份、低分子量熔喷PP树脂95～98份。
3.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述PP多孔聚合物的粒径为0.5～10mm，堆密度为50～600kg/m3，孔隙率≥10％。
4.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述气味清新剂为耐高温水果香型精油、花香型精油、薄荷精油和茶味精油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述抗菌剂为季铵盐类、胍类和银离子抗菌剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧乙烯醚类、有机硅类和有机季铵盐类表面活性剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述抗氧剂为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述低分子量熔喷PP树脂的熔融指数为1500～2500g/10min。
9.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述混料机的搅拌速度控制在20～300rpm，所述喷洒器的喷洒时间控制在10分钟以上。
10.根据权利要求1所述的一种气味清新、抗菌PP熔喷料的制备工艺，其特征在于，所述挤出机的下料段温度控制在80～85℃，最后一段真空口的真空度保持在0.08MPa以下。
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