CN112661985A

CN112661985A - 一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法

Info

Publication number: CN112661985A
Application number: CN202011440891.4A
Authority: CN
Inventors: 张春明; 冉伟; 李章鹏
Original assignee: Shanghai Juzhi New Material Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Juzhi New Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2040-12-07
Also published as: CN112661985B

Abstract

本发明提供了一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，依次制备抗病毒粉和无机驻极粉，并分别添加分散剂和溶剂，制成高浓度抗病毒浆料和复配型驻极粉浆料，平均粒径控制在100nm以内，将上述两种浆料按照一定质量比加入到聚丙烯粉末树脂中，预混，烘干，得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂，其中聚丙烯树脂70~98%，驻极粉1~15%，抗病毒粉1~15%；所述聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂77~95%，硬脂酸盐2~8%，成核剂1~6%，柔软剂1~6%，抗氧剂0.3~3%，其它加工助剂0.05~0.5%。使用该驻极母粒与超高熔指聚丙烯混合用于口罩、医用无纺布或净化滤芯用PP无纺布生产时，具有较高过滤效率的，同时还兼具COVID‑19、H1N1、H3N2等大于99%的抗病毒活性值。

Description

一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法

技术领域

本发明属于抗病毒驻极母粒制备技术领域，具体涉及一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法。

背景技术

无纺布，又称非织造布或不织布，是由定向或随机排列的纤维通过粘合等不同方法组合而结合而成的，为柔软、质轻、透气和平面结构的新型纤维结构产品，还具有工艺流程短、生产效率高、经济效益显著、产品品种丰富和使用范围广等特点，已成为中国纺织工业的新兴产业。聚丙烯无纺布由于其具有无毒、色彩丰富、耐酸碱、耐化学腐蚀、耐磨性较好，抗微生物性能好等优势，成为无纺布生产中总量最大的品种。

为了达到理想的过滤效果，一般在聚丙烯无纺布的配方中，加入驻极材料或驻极母粒。常用的无纺布只有过滤功能，口罩、医用防护服或净化滤芯在废弃后若处理不当，易造成二次污染。因此，新型的具有抗菌抗病毒功能的无纺布应用于口罩、医用防护服或净化滤芯中具有广阔的市场前景。

本发明使用乙醇络合法制备的驻极粉和无机抗病毒粉，通过配方优化和湿法造粒技术制备出长效抗病毒驻极母粒，使用该驻极母粒与超高熔指聚丙烯混合用于口罩、医用防护服或净化滤芯用PP无纺布生产时，除了具有较高过滤效率的同时，还兼具COVID-19、H1N1、H3N2等大于99%的抗病毒活性值，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明提供一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其具体步骤如下：

（1）制备抗病毒粉：选择高效含银、含锌或含铜无机粉末与含氯消毒剂粉末，按照比例在液态下混合均匀，然后干燥，粉碎，筛分，制成复合抗病毒粉末；

（2）制备无机驻极粉：选择钛酸四丁酯跟钡化合物，按照比例加入EDTA和CA，在乙醇溶液中络合制成透明溶胶，250℃碳化，500~700℃焙烧，制成无机材料钛酸钡，然后将制得的钛酸钡跟电气石粉末按照比例混合均匀，制成复合无机驻极粉；

（3）分别添加分散剂和溶剂，将步骤（1）和（2）制得的复合抗病毒粉和无机驻极粉，通过纳米研磨机制成高浓度抗病毒浆料和复配型驻极粉浆料，将其平均粒径控制在100nm以内；

（4）将上述两种浆料按照一定质量比加入到预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂；

（5）所述聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂77~95%；硬脂酸盐2~8%；成核剂1~6%；柔软剂1~6%；抗氧剂0.3~3%；其它加工助剂0.05~0.5%。

优选的，所述步骤（1）中含银无机粉末为载银磷酸锆、载银玻璃、载银沸石、载银氧化硅、载银二氧化钛中的一种或其组合；所述含锌无机粉末为氧化锌、钛掺杂氧化锌、铝掺杂氧化锌、硅掺杂氧化锌中的一种或其组合；所述含铜无机粉末为硫酸铜、氯化铜、双肟四核苦味酸铜(Ⅱ)、氧化铜、氢氧化铜、复合氨基酸铜中的一种或其组合。

优选的，所述步骤（1）中含氯消毒剂粉末为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、氯铵T、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵、十四烷基二甲基吡啶溴化铵、双癸基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯铵中的一种或其组合。

优选的，所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中高效含银、含锌或含铜无机粉末与含氯消毒剂粉末质量比为1：0.1~1。

优选的，所述步骤（2）中钡化合物为碳酸钡、硝酸钡、醋酸钡、氯化钡中的一种或其组合；所述，钛酸四丁酯、钡化合物、EDTA：CA摩尔比为1: 1: 1: 1~1.2，制得的钛酸钡跟电气石粉末的质量比为1：0.1~1。

优选的，所述步骤（3）中分散剂为复合钠盐分散剂、阴离子型聚合物螯合分散剂、硅酸盐类无机分散剂中的一种，所述分散剂与粉体质量比为0.3~0.5:1 ；所述溶剂为去离子水、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种；所述抗病毒浆料和复配型驻极粉浆料的固含量为20~60%。

优选的，所述步骤（4）抗病毒聚丙烯驻极混合树脂中聚丙烯树脂占70~98%；驻极粉占1~15%；抗病毒粉占1~15%。

优选的，所述步骤（5）中成核剂为对叔丁基苯甲酸铝，柔顺剂为芥酸酰胺，抗氧剂为抗氧剂168、1010中的一种或其组合。

与现有技术相比，本发明所述的方法制备聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒具有如下的有益效果：

（1）使用该驻极母粒与超高熔指聚丙烯混合用于口罩、医用无纺布或净化滤芯用PP无纺布生产时，具有较高过滤效率。

（2）具有对COVID-19、H1N1、H3N2等大于99%的抗病毒活性值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一产物复合抗病毒粉的SEM图；

图2为本发明实施例二产物抗病毒驻极母粒的SEM截面图；

图3为本发明实施例三产物制备的抗病毒无纺布的SEM图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例一：

抗病毒粉制备：称量300g载银磷酸锆与30g十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到1kg去离子水中，搅拌混合均匀，然后喷雾干燥，气流粉碎，用200目筛网筛分，制成复合抗病毒粉末；

无机驻极粉制备：称取钛酸四丁酯，硝酸钡， EDTA和CA，加入乙醇溶液中络合制成透明溶胶，钛酸四丁酯、硝酸钡、EDTA、CA摩尔比为1: 1: 1: 1，250℃碳化，500℃焙烧，制成无机材料钛酸钡，然后取300g制得的钛酸钡跟30g电气石粉末混合均匀，制成复合无机驻极粉。

抗病毒浆料和驻极粉浆料制备：取90g复合钠盐分散剂加入到1110g去离子水中搅拌均匀，取300g制得的复合抗病毒粉，通过纳米研磨机将其平均粒径控制在100nm以内，制成固含量为20%的高浓度抗病毒浆料。采用相同方法，把无机驻极粉制成平均粒度100纳米以内的，固含量为20%无机驻极粉浆料。

抗病毒聚丙烯驻极混合树脂制备：称取50g抗病毒浆料，50g复配型驻极粉浆料加入到980g预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂。

聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂765g；硬脂酸盐80g；对叔丁基苯甲酸铝60g；硅酮60g；抗氧剂1010为30g；其它加工助剂5g。

实施例二：

抗病毒粉制备：称量300g氢氧化铜与90g二氯异氰尿酸钠加入到1kg去离子水中，搅拌混合均匀，然后喷雾干燥，气流粉碎，用200目筛网筛分，制成复合抗病毒粉末；

无机驻极粉制备：称取钛酸四丁酯，醋酸钡， EDTA和CA，加入乙醇溶液中络合制成透明溶胶，钛酸四丁酯、醋酸钡、EDTA、CA摩尔比为1: 1: 1: 1.1，250℃碳化，550℃焙烧，制成无机材料钛酸钡。然后取300g制得的钛酸钡跟100g电气石粉末混合均匀，制成复合无机驻极粉。

抗病毒浆料和驻极粉浆料制备：取110g阴离子型聚合物螯合分散剂加入到490g丙二醇甲醚中搅拌均匀，取300g制得的复合抗病毒粉，通过纳米研磨机将其平均粒径控制在100nm以内，制成固含量为30%的高浓度抗病毒浆料。采用相同方法，把无机驻极粉制成平均粒度100纳米以内的，固含量为30%无机驻极粉浆料。

抗病毒聚丙烯驻极混合树脂制备：称取333g抗病毒浆料，333g复配型驻极粉浆料加入到800g预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂。

聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂837g；硬脂酸盐60g；对叔丁基苯甲酸铝40g；硅酮40g；抗氧剂1010为20g；其它加工助剂3g。

实施例三：

抗病毒粉制备：称量300g载银玻璃与200g十四烷基二甲基吡啶溴化铵加入到1kg去离子水中，搅拌混合均匀，然后喷雾干燥，气流粉碎，用200目筛网筛分，制成复合抗病毒粉末。

无机驻极粉制备：称取钛酸四丁酯，碳酸钡， EDTA和CA，加入乙醇溶液中络合制成透明溶胶，钛酸四丁酯、碳酸钡、EDTA、CA摩尔比为1: 1: 1: 1.1，250℃碳化，600℃焙烧，制成无机材料钛酸钡。然后取300g制得的钛酸钡跟200g电气石粉末混合均匀，制成复合无机驻极粉。

抗病毒浆料和驻极粉浆料制备：取140g阴离子型聚合物螯合分散剂加入到160g异丙醇水中搅拌均匀，取300g制得的复合抗病毒粉，通过纳米研磨机将其平均粒径控制在100nm以内，制成固含量为50%的高浓度抗病毒浆料。采用相同方法，把无机驻极粉制成平均粒度100纳米以内的，固含量为50%无机驻极粉浆料。抗病毒聚丙烯驻极混合树脂制备：称取100g抗病毒浆料，100g复配型驻极粉浆料加入到900g预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂。

聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂889g ；硬脂酸盐40g；对叔丁基苯甲酸铝30g；硅酮30g；抗氧剂168为10g；其它加工助剂1g。

实施例四：

抗病毒粉制备：称量300g钛掺杂氧化锌与300g二癸基二甲基氯铵加入到1kg去离子水中，搅拌混合均匀，然后喷雾干燥，气流粉碎，用200目筛网筛分，制成复合抗病毒粉末。

无机驻极粉制备：称取钛酸四丁酯，氯化钡， EDTA和CA，加入乙醇溶液中络合制成透明溶胶，钛酸四丁酯、氯化钡、EDTA、CA摩尔比为1: 1: 1: 1.2，250℃碳化，700℃焙烧，制成无机材料钛酸钡。然后取300g制得的钛酸钡跟300g电气石粉末混合均匀，制成复合无机驻极粉。

抗病毒浆料和驻极粉浆料制备：取150g硅酸盐类无机分散剂加入到50g乙醇中搅拌均匀，取300g制得的复合抗病毒粉，通过纳米研磨机将其平均粒径控制在100nm以内，制成固含量为60%的高浓度抗病毒浆料。采用相同方法，把无机驻极粉制成平均粒度100纳米以内的，固含量为60%无机驻极粉浆料。

抗病毒聚丙烯驻极混合树脂制备：称取250g抗病毒浆料，250g复配型驻极粉浆料加入到700g预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂。

聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂995.5g；硬脂酸盐20g；对叔丁基苯甲酸铝10g；芥酸酰胺10g；抗氧剂618为3g；其它加工助剂0.5g。

Claims

1.一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（2）制备无机驻极粉：选择钛酸四丁酯跟钡化合物，按照比例加入乙二胺四乙酸EDTA和柠檬酸CA，在乙醇溶液中络合制成透明溶胶，250℃碳化，500~700℃焙烧，制成无机材料钛酸钡，然后将制得的钛酸钡跟电气石粉末按照比例混合均匀，制成复合无机驻极粉；

（3）制备高浓度浆料：分别添加分散剂和溶剂，将步骤（1）和（2）制得的复合抗病毒粉和无机驻极粉，通过纳米研磨机分别制成高浓度抗病毒浆料和复配型驻极粉浆料，将其平均粒径控制在100nm以内；

（4）预混：将上述两种浆料按照一定质量比加入到预粉化处理的聚丙烯粉末树脂中，利用高搅机的高速运转挥发部分溶剂，然后取出预混的粒子，放入烘箱中烘干得到抗病毒聚丙烯驻极混合树脂；

（5）所述聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒由如下重量比制成：抗病毒聚丙烯驻极混合树脂77~95%，硬脂酸盐2~8%，成核剂1~6%，柔软剂1~6%，抗氧剂0.3~3%，其它加工助剂0.05~0.5%。

2.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中含银无机粉末为载银磷酸锆、载银玻璃、载银沸石、载银二氧化硅、载银二氧化钛中的一种或其组合；所述含锌无机粉末为氧化锌、钛掺杂氧化锌、铝掺杂氧化锌、硅掺杂氧化锌中的一种或其组合；所述含铜无机粉末为硫酸铜、氯化铜、双肟四核苦味酸铜(Ⅱ)、氧化铜、氢氧化铜、复合氨基酸铜中的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中含氯消毒剂粉末为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、氯铵T、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵、十四烷基二甲基吡啶溴化铵、双癸基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯铵中的一种或其组合。

4.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中高效含银、含锌或含铜无机粉末与含氯消毒剂粉末质量比为1：0.1~1。

5.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中钡化合物为碳酸钡、硝酸钡、醋酸钡、氯化钡中的一种或其组合；所述钛酸四丁酯、钡化合物、EDTA和CA的摩尔比为1: 1: 1: 1~1.2；所述钛酸钡与电气石粉末的质量比为1：0.1~1。

6.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中分散剂为复合钠盐分散剂、阴离子型聚合物螯合分散剂、硅酸盐类无机分散剂中的一种或其组合；所述分散剂与粉体质量比为0.3~0.5:1；所述溶剂为去离子水、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种；所述抗病毒浆料或复配型驻极粉浆料的固含量为20~60%。

7.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中抗病毒聚丙烯驻极混合树脂中聚丙烯树脂占70~98%，驻极粉占1~15%，抗病毒粉占1~15%。

8.根据权利要求1所述一种聚丙烯无纺布用长效抗病毒驻极母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中成核剂为对叔丁基苯甲酸铝，柔顺剂为芥酸酰胺，抗氧剂为抗氧剂168、1010中的一种或其组合。