CN112779774A - 一种广谱抗菌无纺布及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种广谱抗菌无纺布及其制备方法和用途，所述方法包括：提供一抗菌剂的水溶液；将无纺布基材浸渍在所述抗菌剂的水溶液中，得到浸渍后的基材；烘干所述所述浸渍后的基材以得到烘干后的无纺布；其中，所述抗菌剂包括以下重量百分比的各组分：1％～5％的季铵盐、10％～20％的抗菌肽，3％～4％的表面活性剂和余量的无机溶剂，以所述抗菌剂的水溶液重量为100％计，所述抗菌剂在所述抗菌剂的水溶液中的重量占比为10％～40％，本发明所述抗菌无纺布具有良好的广谱抗菌作用。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种广谱抗菌无纺布及其制备方法和用途。
背景技术
为了提高无纺布材料的抗菌性能，现有技术中通常采用在无纺布材料表面包被抗菌物质，这些抗菌物质包括季铵盐、壳聚糖等。但是上述物质可能存在抗菌谱窄、长期应用产生细菌抵抗并导致其他机会菌、病毒的感染等问题。研究发现，抗菌肽能克服上述缺点，但是抗菌肽一般存在稳定性不好，在水溶液中分散不均，分子沉降快，不能很好的和无纺布纤维结合等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种广谱抗菌无纺布及其制备方法和用途，以提高现有技术中抗菌无纺布材料的广谱抗菌性。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明首先提供了一种抗菌无纺布的制备方法，所述方法至少包括以下步骤：提供一抗菌剂的水溶液；将无纺布基材浸渍在所述抗菌剂的水溶液中，得到浸渍后的基材；烘干所述所述浸渍后的基材以得到烘干后的无纺布；其中，所述抗菌剂包括以下重量百分比的各组分：1％～5％的季铵盐、10％～20％的抗菌肽，3％～4％的表面活性剂和余量的无机溶剂，以所述抗菌剂的水溶液重量为100％计，所述抗菌剂在所述抗菌剂的水溶液中的重量占比为10％～40％。
在一实施例中，所述季铵盐包括碳原个数大于等于8的双链季铵盐。
在一实施例中，所述季铵盐由碳原子个数为14～18的双链季铵盐和碳原子个数为8～10的双链季铵盐按照质量比(0.5～2)：1组成。
在一实施例中，所述抗菌肽的分子量为2000～5000。
在一实施例中，所述抗菌肽和所述季铵盐的质量比为(5～10)：1。
在一实施例中，所述无纺布基材为丙纶或者涤纶材质。
在一实施例中，所述表面活性剂为非离子型聚醚硅氧烷高分子表面活性剂。
在一实施例中，所述浸渍为超声浸渍。
在一实施例中，所述浸渍的温度为25～60℃，所述浸渍的时间为1～5分钟。
本发明另一方面还提供了一种如上所述方法制备得到的抗菌无纺布。
在一实施例中，所述烘干温度为70～90℃。
本发明还提供了一种如上所述方法制备得到的广谱抗菌无纺布。
在一实施例中，所述无纺布基材为纺粘无纺布、熔喷无纺布、静电骨架、静电棉中的任意一种。
本发明再一方面提供了一种如上所述广谱抗菌无纺布在个人防护以及空气净化材料领域的用途。
如上所述，本发明提供了一种广谱抗菌无纺布及其制备方法和用途，具有以下有益效果：本申请提供的抗菌无纺布，采用的抗菌剂为季铵盐和抗菌肽，这两种抗菌材料是非金属物质，其作用于人体时，不会对人体造成伤害。此外，本申请提供的抗菌无纺布，抗菌剂可稳定均匀的包覆在无纺布基材上，不容易脱落，且成本较低，易大量生产，具有良好的广谱抗菌性能，对于流感H1N1病毒显示出了良好的抗病毒能力，在口罩、医用防护服等防护产品领域有着良好的应用前景。
附图说明
图1显示为本发明所述制备方法的流程示意图。
图2显示为本发明无纺布基材微观形貌图。
图3显示为本发明样品1微观形貌图。
图4显示为本发明对比样1的微观形貌图。
图5显示为本发明所述抗菌无纺布的制备装置结构图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
抗菌肽是一大类普遍存在生物体内的两亲性小分子多肽的总称，是机体自然免疫的重要组成部分，具有抗细菌、肿瘤、真菌、病毒、寄生虫以及免疫调节作用。因其抗菌谱广、抗菌活性强等特点，是极具市场价值的一类抗菌物质。抗菌肽属于小分子，溶解在水中后容易沉降使得抗菌溶液体系不均匀，进而使得有效包覆在无纺布纤维表面的抗菌有效成分降低，影响无纺布材料的抗菌性能。
请参阅图1至图5。本发明首先提供了一种广谱抗菌无纺布的制备方法，所述方法至少包括S1～S3的步骤：
—S1：提供一抗菌剂的水溶液；
—S2：将无纺布基材浸渍在所述抗菌剂的水溶液中，得到浸渍后的基材；
—S3：烘干所述所述浸渍后的基材以得到烘干后的无纺布；
其中，所述抗菌剂包括以下重量百分比的各组分：1％～5％的季铵盐、10％～20％的抗菌肽，3％～4％的表面活性剂和余量的无机溶剂，以所述抗菌剂的水溶液重量为100％计，所述抗菌剂在所述抗菌剂的水溶液中的重量占比为10％～40％。
在步骤S1中，所述抗菌剂可以由以下重量百分比的各组分组成：1％～5％的季铵盐、10％～20％的抗菌肽，3％～4％的表面活性剂、72％～85％的无机溶剂。具体的，所述抗菌剂溶液中季铵盐和抗菌肽为抗菌有效成分，季铵盐主要用于吸附去除细菌或病毒并可以让抗菌肽包覆在无纺布纤维表面，抗菌肽起到主要的抗菌抗病毒作用，还具有明显的抗病毒作用，本发明所述季铵盐可以包括以下至少一种季铵盐：单链季铵盐、双链季铵盐、多链季铵盐和有机硅季铵盐，所述季铵盐结构中可以是包括有长链的直链烷烃，所述直链烷烃的碳原子个数可以是8～18，例如10、12、14、16、18。又例如，所述季铵盐其可以是二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十四烷基(3-三甲氧基硅基丙基)氯化铵、二甲基十八烷基苄基氯化铵、三甲基十六烷基溴化铵、二甲基十四烷基苄基氯化铵和吡啶十六烷基氯化铵、二甲基双十烷基氯化铵、二甲基双八烷基氯化铵、二甲基双十六烷基氯化铵、二甲基双十八烷基氯化铵、二甲基双十二烷基氯化铵及其组合等。
进一步的，所述季铵盐可以包括含8～18个碳原子的双长链季铵盐。更进一步的，所述季铵盐可以是由碳原子个数为14～18的双链季铵盐和碳原子个数为8～10的双链季铵盐按照质量比(0.5～2)：1组成，在一实施例中，所述季铵盐可以是由二甲基双十八烷基氯化铵和二甲基双十烷基氯化铵按照重量比(0.5～2)：1组成，更近一步的可以是按照1:1组成。在一些实施例中，双链的季铵盐可以帮助抗菌肽小分子更好的分散，并有效的和无纺布纤维结合。
所述抗菌肽可以是阳离子型的抗菌肽，所述抗菌肽可以是微生物抗菌肽，动物抗菌肽、人源性抗菌肽、植物抗菌肽等中的任意一种或多种，所述抗菌肽的分子量可以是2000～5000，更进一步的可以是2000～3000，所述抗菌肽例如可以是Anti-Cecropin抗菌肽。本发明采用抗菌肽和季铵盐同时作为抗菌剂的有效成分，不仅可以解决抗菌肽不易和无纺布纤维结合的问题，也可以增强无纺布纤维的广谱抗菌性能。
本发明所述抗菌肽和所述季铵盐的质量比可以是(5～10)：1，更进一步的可以是(8～10):1，本发明所述抗菌肽和季铵盐控制在一定的质量范围内，可以使得季铵盐有效的支撑抗菌肽小分子，季铵盐对抗菌肽小分子具有支撑作用，防止沉降，并能将所述抗菌肽有效的包覆在无纺布纤维表面。
如图2至图4所示，所述抗菌剂的水溶液中有效成分的的浓度影响其在无纺布上的包覆效果，当抗菌剂的水溶液中的有效成分浓度浓度过大，一方面会存在有效成分团聚的现象，当用在口罩等防护用品上时，抗菌剂容易脱落，呼入人体后存在安全风险，另一方面也会堵塞无纺布纤维之间的空隙，影响无纺布材料的过滤效率并增加阻力，有效成分的浓度过小，抗菌剂包覆无纺布纤维少，去除细菌或者病毒的效果差。在一实施例中，所述抗菌剂在所述抗菌剂的水溶液中的重量占比可以为10％～40％，进一步的可以是20％～40％，更进一步的可以是20％～30％，例如20％、25％、30％等。
本发明所述表面活性剂一方面用于降低纤维表面的张力，使纤维基材充分接触抗菌剂溶液，另一方面，本发明所述表面活性剂可以用于分散抗菌剂溶液中的抗菌肽小分子。例如，在一可能的实现方式中，表面活性剂所述表面活性剂可以是两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及阳离子表面活性剂中的任意一种或多种，例如可以是卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型表面活性剂，也可以是脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦(司盘)，聚山梨酯等非离子型表面活性剂，更进一步的，可以是有机硅型高分子表面活性剂，更进一步的可以是非离子型聚醚硅氧烷高分子表面活性剂等，普通的表面活性剂虽然有很多都具有分散作用，但是由于受分子结构，相对分子质量等因素的影响，他们的分散作用往往十分有限，用量较大，高分子表面活性剂由于亲水基、疏水基、位置、大小可调分子结构可呈梳状又可呈现多支链化，因而对分散微粒表面覆盖及包封效果要普通表面活性剂者强。有机硅型高分子表面活性剂的疏水基是聚甲基硅氧烷链，亲水基是硅氧烷链上由一个或多个极性基团形成，疏水基骨架硅氧链具有很好的柔顺性。本发明所述表面活性剂在抗菌剂中的质量分数可以为3％～4％。例如，其在抗菌剂中表面活性剂的质量分数可以为3.2％、3.4％、3.6％等。此外，所述无机溶剂可以是水，所述水可以为纯水或去离子水。
在步骤S2中，所述无纺布可以是各种生产工艺制作的无纺布。例如，其可以是纺粘无纺布、针刺无纺布、水刺无纺布、熔喷无纺布等，进一步的可以是纺粘无纺布、熔喷无纺布、静电骨架、静电棉中的任意一种。此外，该无纺布可以是以丙纶(Polypropylene，简称PP)、涤纶(Polyester，简称PET)、腈纶、锦纶、氯纶(PVC)和聚对苯甲酸丁二乙醇酯(Polybutylene Terephthalate，简称PBT)等为原料生产的无纺布，进一步的可以是丙纶或者涤纶中的任意一种。所述无纺布的克重可以是20～30gsm，例如20gsm、25gsm、30gsm，所述涤纶无纺布纤维的细度可以是2～3D，所述丙纶无纺布纤维的细度可以是0.1um～5um之间。
如图5所示，在一实施例中，所述无纺布可以通过图5所示装置100进行浸渍，具体的，浸渍指的是浸在液体中泡透。在一实施例中，可将成卷的无纺布基材通过放卷装置101展开，进而使展开后的无纺布进入浸渍池102(该浸渍池102中放置有抗菌剂的水溶液)，浸泡在抗菌剂的水溶液中，使其在浸渍池102中与抗菌剂的水溶液充分接触、泡透，得到浸渍后的基材。
所述浸渍可以使得所述抗菌剂包覆在无纺布的纤维上，实现纤维级的覆膜，为了使得所述抗菌剂更好的浸渍在所述无纺布上，可以采用超声浸渍，在一实施例中，所述浸渍池中可以设置有超声波发生器112，所述超声波发生器112的功率可以是25KHz～130KHz，在一实施例中，所述浸渍的温度可以是25～60℃，所述浸渍的时间可以是1min～5min，使用超声浸渍后可以使得所述抗菌剂更好的泡透所述无纺布基材，提高浸渍效率，在一实施例中，可以通过牵引辊120以一定的速度牵引无纺布，使得所述无纺布保持浸渍时间达到1min～5min以充分浸透，在一些实施例中，为了便于连续生产，浸渍的时候可以不断的给浸渍池中补充抗菌剂，以保持抗菌剂水溶液中的抗菌剂在一定的浓度内。
在步骤S3中，所述烘干可以包括有预烘干，所述预烘干可以通过压力辊103进行，所述压力辊103不仅可以去除所述浸渍后无纺布上多余的抗菌剂溶液还可以对所述浸渍后的无纺布进行初步干燥以缓解后续烘干的压力，所述压力辊103的压力可以是0.4～0.8MPa，所述压力辊103预热的温度可以是60～80℃，例如65℃、70℃、75℃。
请继续参照图5，经过压力辊103处理后的无纺布基材可以进入烘箱104以对无纺布进行烘干处理，使季铵盐包覆在无纺布基材上，得到抗菌无纺布。烘干后的无纺布可以利用收卷装置105将制得的抗菌无纺布收成卷状。具体的，可根据无纺布基材以及抗菌剂对温度的耐受性确定烘干处理时的烘干温度，例如如果烘干温度过高，季铵盐容易分解掉，烘干温度过低，季铵盐不能在无纺布纤维上形成包覆的效果。所述烘干温度可以是70～90℃，进一步的可以是90℃，进一步地，烘箱可以具有一定的长度，此时，可使浸渍后的基材以一定速度通过烘箱，以保证浸渍后的基材在烘箱中停留指定时长，在一实施例中，所述烘箱104可以采用“之”字形路线烘干的烘箱104，所述无纺布基材在所述烘箱104中烘干的速度可以是30～50m/min。
研究表明，随着烘干温度的提高，季铵盐在无纺布基材的包覆效果逐渐提高。此外，烘干处理的时长可以为1min～10min。例如，烘干处理的时长可以为1min、3min、5min或10min等。具体的，例如，在一可能的实现方式中，可以将浸渍后的基材在70℃下烘干10min，得到抗菌无纺布。再例如，在另一可能的实现方式中，可以将浸渍后的基材在80℃下烘干5min，得到抗菌无纺布。再例如，在再一可能的实现方式中，可以将浸渍后的基材在90℃下烘干3min，得到抗菌无纺布。
请接着参阅图5，经过烘箱104烘干的抗菌无纺布可以通过收卷装置105进行收卷得到成品。需要说明的是，采用上述方法制备抗菌无纺布时，包覆在纤维基材上的抗菌剂包括季铵盐和抗菌肽，这两种抗菌有效成分为非金属材料，对人体无害。此外，本申请制备的抗菌无纺布，抗菌剂可稳定的包覆在无纺布基材上，不容易脱落，且成本较低，易大量生产，推广应用。本发明再一方面提供了一种如上所述方法制备得到广谱抗菌无纺布，所述广谱抗菌无纺布的克重可以是40～60gsm，例如45gsm、50gsm、55gsm等。本发明所述抗菌无纺布具有优异的抗菌抗病毒性能，整体阻力较小，在个人防护产品例如，口罩、防护服以及空气净化材料，例如空气净化器，空调滤芯等领域中有着良好的应用前景。注意，如没有特别说明，本文中所示的“％”和“份”分别是指“质量％”和“质量份”。以下，通过引用实施例将更具体地解释本发明，这些实施例不应被理解为是限制性的。
实例
实施例1
将涤纶无纺布基材浸渍在如表1所示的抗菌剂水溶液中，利用超声浸渍充分泡透后并烘干得到样品1。
表1抗菌剂的水溶液配方表
实施例2
采用和实施例1类似的制备方法得到样品2，具体抗菌剂水溶液配方如表2所示。
表2抗菌剂的水溶液配方表
实施例3
采用和实施例1类似的制备方法得到样品3，具体抗菌剂水溶液配方如表3所示。
表3抗菌剂的水溶液配方表
实施例4
采用和实施例1类似的制备方法得到样品4，具体抗菌剂水溶液配方如表4所示。
表4抗菌剂的水溶液配方表
对比例1
采用和实施例1类似的制备方法得到对比样1，具体抗菌剂水溶液配方如表5所示。
表5抗菌剂的水溶液配方表
对比例2
采用和实施例1类似的制备方法得到对比样2，具体抗菌剂水溶液配方如表6所示。
表6抗菌剂的水溶液配方表
对比例3
采用和实施例1类似的制备方法得到对比样3，具体抗菌剂水溶液配方如表7所示。
表7抗菌剂的水溶液配方表
对比例4
采用和实施例1类似的制备方法得到对比样4，具体抗菌剂水溶液配方如表8所示。
表8抗菌剂的水溶液配方表
对比例5
采用和实施例1类似的制备方法得到对比样5，具体抗菌剂水溶液配方如表9所示。
表9抗菌剂的水溶液配方表
抗菌抗病毒性能和透气度测试
对以上样品进行抗菌性能和透气度性能的测试，测试结果见表10所示。抗菌性试验中选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为实验菌种，按照国家标准GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法，来测定产品抑制细菌繁殖的性能，抗病毒性试验中选用H1N1流感病毒作为实验菌种，按照ISO18184:2014(E)中的抗病毒活性试验来评价抗菌材料的抗病毒性能，实验中采用的病毒接种孵育时间为1小时，透气度试验按照ISO 9237Airpermeability tester中的标准进行检测。
表10性能评价表
由表10可知，单独的抗菌肽不容易附着在无纺布纤维上，采用了抗菌肽后的抗菌剂具有更好的抗菌抗病毒效果，控制好季铵盐和抗菌肽的比例可以帮助抗菌肽更好的包覆在无纺布纤维上，采用抗菌肽作为抗菌成分后可以提高抗菌材料的广谱抗菌抗病毒性能，所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种广谱抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一抗菌剂的水溶液；
将无纺布基材浸渍在所述抗菌剂的水溶液中，得到浸渍后的基材；
烘干所述所述浸渍后的基材以得到烘干后的无纺布；
其中，所述抗菌剂包括以下重量百分比的各组分：1％～5％的季铵盐、10％～20％的抗菌肽，3％～4％的表面活性剂和余量的无机溶剂，以所述抗菌剂的水溶液重量为100％计，所述抗菌剂在所述抗菌剂的水溶液中的重量占比为10％～40％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述季铵盐包括碳原个数大于等于8的双链季铵盐。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述季铵盐由碳原子个数为14～18的双链季铵盐和碳原子个数为8～10的双链季铵盐按照质量比(0.5～2)：1组成。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述抗菌肽的分子量为2000～5000。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述抗菌肽和所述季铵盐的质量比为(5～10)：1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无纺布基材为丙纶或者涤纶材质。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浸渍为超声浸渍。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述浸渍的温度为25～60℃，所述浸渍的时间为1～5分钟。
9.一种根据权利要求1-8任一所述方法制备得到的广谱抗菌无纺布。
10.一种根据权利要求9所述广谱抗菌无纺布在在个人防护以及空气净化材料领域的用途。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113981683A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-28 | 常州鼎韦环保科技有限公司 | 一种抗菌高效过滤无纺布的制备方法 |
| CN117586611A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 江苏科奕莱新材料科技有限公司 | 一种抗菌pbt材料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101612416A (zh) * | 2008-06-25 | 2009-12-30 | 福建恒安集团有限公司 | 一种卫生材料 |
| CN105191934A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-30 | 明尼苏达矿业制造医用器材（上海）有限公司 | 消毒液、含消毒液的无纺布及其制备方法和应用 |
| JP2016204309A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 株式会社ネオス | 液状抗菌剤組成物及びその製造方法並びに抗菌処理方法 |
| CN107964790A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-27 | 海盐县硕创服装研究所 | 一种抗静电抗菌毛领 |
| CN111235884A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-05 | 稳健医疗（黄冈）有限公司 | 一种抗菌整理剂、抗菌全棉水刺无纺布及其制品 |
| CN111394866A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-07-10 | 宜春希宇生物制品有限公司 | 一种抗菌面料及其制备方法 |
| JP2020199090A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | 花王株式会社 | 第四級アンモニウム塩型界面活性剤の除菌性を向上させる方法 |
| CN112127148A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-25 | 福建长庚新材料股份有限公司 | 一种高吸水性的针刺无纺装饰面料及其制备方法 |
| CN112205425A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 湖南弘烨医疗器械有限公司 | 一种新型医用消毒湿巾及其制作方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110115661.9A patent/CN112779774A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101612416A (zh) * | 2008-06-25 | 2009-12-30 | 福建恒安集团有限公司 | 一种卫生材料 |
| JP2016204309A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 株式会社ネオス | 液状抗菌剤組成物及びその製造方法並びに抗菌処理方法 |
| CN105191934A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-30 | 明尼苏达矿业制造医用器材（上海）有限公司 | 消毒液、含消毒液的无纺布及其制备方法和应用 |
| CN107964790A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-27 | 海盐县硕创服装研究所 | 一种抗静电抗菌毛领 |
| CN111394866A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-07-10 | 宜春希宇生物制品有限公司 | 一种抗菌面料及其制备方法 |
| JP2020199090A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | 花王株式会社 | 第四級アンモニウム塩型界面活性剤の除菌性を向上させる方法 |
| CN111235884A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-05 | 稳健医疗（黄冈）有限公司 | 一种抗菌整理剂、抗菌全棉水刺无纺布及其制品 |
| CN112127148A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-25 | 福建长庚新材料股份有限公司 | 一种高吸水性的针刺无纺装饰面料及其制备方法 |
| CN112205425A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 湖南弘烨医疗器械有限公司 | 一种新型医用消毒湿巾及其制作方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 杨华明等: "《现代医院消毒学》", 28 February 2013, 人民军医出版社 * |
| 王国建: "《功能高分子材料》", 30 June 2014, 同济大学出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113981683A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-28 | 常州鼎韦环保科技有限公司 | 一种抗菌高效过滤无纺布的制备方法 |
| CN113981683B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-06-23 | 常州鼎韦环保科技有限公司 | 一种抗菌高效过滤无纺布的制备方法 |
| CN117586611A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 江苏科奕莱新材料科技有限公司 | 一种抗菌pbt材料及其制备方法 |
| CN117586611B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-05 | 江苏科奕莱新材料科技有限公司 | 一种抗菌pbt材料及其制备方法 |
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