CN112647154A - 一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸80‑85份、聚丁二酸丁二酯15‑20份、成核剂0.5‑1份、增韧剂3‑5份。本发明通过各物质相互配合，提高聚乳酸的韧性和结晶度，使得本发明易于加工且过滤性能好，另外本发明易于降解，不污染环境，且具有一定的抗菌性能。

Description

一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，尤其涉及一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布。
背景技术
医用口罩多采用一层或者多层非织造布复合制作而成，主要生产工艺包括熔喷、纺粘、热风或者针刺等，具有抵抗液体、过滤颗粒物和细菌等效用，是一种医疗防护用纺织品。
医用口罩的口罩面体分为内、中、外三层，内层为亲肤材质，中层为隔离过滤层，外层为特殊材料抑菌层。口罩中层的隔离过滤层是口罩最核心的材料，通过机械过滤和静电吸附达到抵抗液体、过滤颗粒物和细菌效果。
目前选用聚丙烯熔喷无纺布作为隔离过滤层，但是聚丙烯不易降解，容易污染环境。聚乳酸可以生物降解，但是聚乳酸脆而硬，不易于工业生产加工，且聚乳酸结晶速率和结晶度较低，导致其驻极性能和过滤性能不高，限制了其在口罩中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，本发明通过各物质相互配合，提高聚乳酸的韧性和结晶度，使得本发明易于加工且过滤性能好，另外本发明易于降解，不污染环境，且具有一定的抗菌性能。
本发明提出了一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸80-85份、聚丁二酸丁二酯15-20份、成核剂0.5-1份、增韧剂3-5份。
优选地，成核剂为苯基磷酸锌和改性蒙脱土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，将蒙脱土与壳聚糖溶液混匀，调节pH＝4.3-4.7，于70-80℃，保温搅拌7-8h，固液分离得到中间物料，将中间物料加入硝酸银水溶液中，室温搅拌4-5h，固液分离得到改性蒙脱土。
优选地，蒙脱土和壳聚糖的重量比为1:2.5-3。
优选地，硝酸银水溶液的浓度为0.6-1mol/L。
优选地，蒙脱土在水中溶胀后，再与壳聚糖溶液混匀。
优选地，壳聚糖溶液的溶剂为质量分数为1-1.5wt％的醋酸水溶液。
优选地，苯基磷酸锌和改性蒙脱土的重量比为0.1:0.4-0.9。
优选地，增韧剂为环氧化玉米油。
上述水均为去离子水。
本发明的制备方法为：将聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、成核剂、增韧剂混匀后，熔融共混，挤出，纤维形成，纤维冷却，成网，加固成布即得。
有益效果：
本发明选用聚乳酸和聚丁二酸丁二酯均可以生物降解，不污染环境；聚乳酸、聚丁二酸丁二酯与增韧剂环氧化玉米油以适宜比例配合，在熔融共混时聚乳酸和聚丁二酸丁二酯中的羟基与环氧基团接枝，提高聚乳酸和聚丁二酸丁二酯的相容性、韧性和强度，提高本发明的加工性能；另外苯基磷酸锌具有类似于蒙脱土的层状结构，与改性蒙脱土以适宜比例相互配合，可以提高聚乳酸的结晶速率和结晶度，进而提高聚乳酸的驻极性能；另外改性蒙脱土中插层壳聚糖并吸附银离子，可以提高本发明的抗菌性能，在阻隔吸附细小微粒、细菌的同时还能杀灭细菌和病毒。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸80g、聚丁二酸丁二酯20g、苯基磷酸锌0.1g、改性蒙脱土0.4g、环氧化玉米油5g；
其中，在改性蒙脱土的制备过程中，将2.5g壳聚糖加入400ml质量分数为1.5wt％的醋酸水溶液中，室温搅拌至溶解得到壳聚糖溶液；将1g纳米蒙脱土加入100ml水中搅拌混匀，静置溶胀24h，然后与壳聚糖溶液混匀，用醋酸钠水溶液调节pH＝4.3，然后于80℃保温搅拌7h，过滤，水洗滤饼得到中间物料；将中间物料加入浓度为1mol/L的硝酸银水溶液中，室温搅拌4h，过滤，水洗滤饼，减压干燥得到改性蒙脱土。
实施例2
一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸85g、聚丁二酸丁二酯15g、苯基磷酸锌0.1g、改性蒙脱土0.9g、环氧化玉米油3g；
其中，在改性蒙脱土的制备过程中，将3g壳聚糖加入400ml质量分数为1wt％的醋酸水溶液中，室温搅拌至溶解得到壳聚糖溶液；将1g纳米蒙脱土加入100ml水中搅拌混匀，静置溶胀24h，然后与壳聚糖溶液混匀，用醋酸钠水溶液调节pH＝4.7，然后于70℃保温搅拌8h，过滤，水洗滤饼得到中间物料；将中间物料加入浓度为0.6mol/L的硝酸银水溶液中，室温搅拌5h，过滤，水洗滤饼，减压干燥得到改性蒙脱土。
实施例3
一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸82g、聚丁二酸丁二酯18g、苯基磷酸锌0.1g、改性蒙脱土0.7g、环氧化玉米油4g；
其中，在改性蒙脱土的制备过程中，将2.7g壳聚糖加入400ml质量分数为1.2wt％的醋酸水溶液中，室温搅拌至溶解得到壳聚糖溶液；将1g纳米蒙脱土加入100ml水中搅拌混匀，静置溶胀24h，然后与壳聚糖溶液混匀，用醋酸钠水溶液调节pH＝4.5，然后于75℃保温搅拌7.5h，过滤，水洗滤饼得到中间物料；将中间物料加入浓度为0.8mol/L的硝酸银水溶液中，室温搅拌4.5h，过滤，水洗滤饼，减压干燥得到改性蒙脱土。
对比例1
不含改性蒙脱土，其他同实施例3。
对比例2
不含苯基磷酸锌，其他同实施例3。
对比例3
不含聚丁二酸丁二酯和环氧化玉米油，其他同实施例3。
对比例4
纯聚乳酸。
实验
取实施例1-3、对比例1-4按照相同的方法制造成尺寸和克重相同的熔喷无纺布，驻极电压为15KV，驻极时间为1min，得到驻极后的熔喷无纺布。
a.按照GB/T 2626-2006、GB/T 19083-2010测试各组熔喷无纺布的过滤效率和气流阻力，在(22±3)℃和(50±5)％相对湿度下，采用0.3μm氯化钠颗粒进行测试，气体流量为30L/min。
b.按照GB/T 1040.1-2018测试其拉伸性能。结果如表1所示。
表1检测结果
Figure BDA0002850486520000041
Figure BDA0002850486520000051
由上表可以看出，比较实施例3、对比例1-2，可以看出，改性蒙脱土和苯基磷酸锌相互配合，可以提高本发明过滤效率；比较实施例3、对比例3，可以看出，聚丁二酸丁二酯、环氧化玉米油，可以提高聚乳酸的韧性；比较实施例3、对比例4，可以看出，虽然本发明的气流阻力有一定的增加，但是其过滤效率、韧性有大幅提高，适于工业化生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乳酸80-85份、聚丁二酸丁二酯15-20份、成核剂0.5-1份、增韧剂3-5份。
2.根据权利要求1所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，成核剂为苯基磷酸锌和改性蒙脱土。
3.根据权利要求2所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，将蒙脱土与壳聚糖溶液混匀，调节pH＝4.3-4.7，于70-80℃，保温搅拌7-8h，固液分离得到中间物料，将中间物料加入硝酸银水溶液中，室温搅拌4-5h，固液分离得到改性蒙脱土。
4.根据权利要求3所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，蒙脱土和壳聚糖的重量比为1:2.5-3。
5.根据权利要求3或4所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，硝酸银水溶液的浓度为0.6-1mol/L。
6.根据权利要求3-5任一项所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，蒙脱土在水中溶胀后，再与壳聚糖溶液混匀。
7.根据权利要求3-6任一项所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，壳聚糖溶液的溶剂为质量分数为1-1.5wt％的醋酸水溶液。
8.根据权利要求2-7任一项所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，苯基磷酸锌和改性蒙脱土的重量比为0.1:0.4-0.9。
9.根据权利要求1-8任一项所述抗菌聚乳酸熔喷无纺布，其特征在于，增韧剂为环氧化玉米油。
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