CN113151978B - 一种抗菌木浆黏胶复合无纺布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗菌木浆黏胶复合无纺布及其制备方法，所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布为经百里香精油微胶囊整理液浸渍后负载有百里香精油微胶囊的复合无纺布。本发明以木浆无纺布和黏胶无纺布为原料，经水刺加固后制得木浆黏胶复合无纺布，并以百里香精油微胶囊整理液对复合无纺布进行抗菌整理，得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布在保证较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长。本发明制备方法简单，成本低，能够制备得到柔软性好、吸湿性好，能在水的作用下被快速冲散，抗菌效果好，抗菌时效长的抗菌木浆黏胶复合无纺布，满足了人们对抗菌性好且绿色环保的一次性非织造材料的要求。

Description

一种抗菌木浆黏胶复合无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体而言，涉及一种抗菌木浆黏胶复合无纺布及其制备方法。
背景技术
随着中国经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对环保的呼声越来越高，绿色环保材料逐渐成为国内外材料行业的发展趋势，一次性非织造材料也正在向着绿色环保的方向发展。在一次性非织造材料中，由于可冲散无纺布材料使用后便于处理，能够有效地降低对环境的污染，因此在湿巾或擦拭布市场前景较好。可冲散无纺布材料在使用过程中，往往对其抗菌性有一定的要求，通常会采用化学抗菌剂或天然抗菌剂。但是，目前常用的化学抗菌剂虽然杀菌性强，但对人体皮肤不好，易引起皮肤过敏；目前通常采用的天然抗菌剂有桧柏、艾蒿、牛至、罗勒中提取的精油，茶多酚、姜黄素等植物抽取物等，天然抗菌剂虽然对皮肤无刺激，但是用于可冲散无纺布材料后不稳定，抑菌时效较短。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种抗菌木浆黏胶复合无纺布，本发明以木浆无纺布和黏胶无纺布为原料，经水刺加固后制得木浆黏胶复合无纺布，并以百里香精油微胶囊整理液对复合无纺布进行抗菌整理，得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布在保证较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长，储藏 30天后，抑菌率能够达到85.8％。
本发明的另一目的在于提供一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，本发明制备方法简单，成本低，能够制备得到柔软性好、吸湿性好，能在水的作用下被快速冲散，抗菌效果好，抗菌时效长的抗菌木浆黏胶复合无纺布，满足了人们对抗菌性好且绿色环保的一次性非织造材料的要求。
本发明是这样实现的：
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布，所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布为经百里香精油微胶囊整理液浸渍后负载有百里香精油微胶囊的复合无纺布。以百里香精油微胶囊整理液对复合无纺布进行抗菌整理，得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布在保证较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长，储藏30天后，抑菌率能够达到85.8％。
所述的百里香精油微胶囊整理液中包含百里香精油微胶囊、黏合剂和水；所述百里香精油微胶囊的含量为1～5wt％，黏合剂的含量为 3～5wt％。百里香精油微胶囊使用较少，降低成本，最多只需5％，就可得到抗菌性好、抗菌时效的抗菌木浆黏胶复合无纺布；黏合剂超出5％会导致抗菌木浆黏胶复合无纺布的可冲散性降低，不易冲散，黏合剂低于5％会导致百里香精油微胶囊在木浆黏胶复合无纺布的粘合度降低，降低百里香精油微胶囊的负载率，影响抑菌率和抗菌时效。
所述的黏合剂为水性聚氨酯。水性聚氨酯作为黏合剂,具有聚氨酯材料"可裁剪性"的特点，具有广泛的粘接性,突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温性，弹性好,同时减少了有机溶剂的毒性、污染性和资源的浪费，无异氰基残留、无毒、无污染、无溶剂残留。
优选的，所述的黏合剂为水性聚氨酯。
所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布中包括木浆无纺布层与黏胶无纺布层。
优选的，所述的木浆无纺布为湿法水刺木浆无纺布。
优选的，所述的黏胶无纺布为梳理成网黏胶无纺布。
所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固制备得到木浆黏胶复合无纺布，所述木浆黏胶复合无纺布在百里香精油微胶囊整理液中浸渍后进行真空干燥，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布。制备方法简单，成本低，能够制备得到柔软性好、吸湿性好，能在水的作用下被快速冲散，抗菌效果好，抗菌时效长的抗菌木浆黏胶复合无纺布，满足了人们对抗菌性好且绿色环保的一次性非织造材料的要求。
所述木浆黏胶复合无纺布与百里香精油微胶囊整理液的浴比为 1：10。采用1：10的浴比保证了在不影响可冲散性的前提下，无纺布能获得较高的抗菌性。
在制备木浆黏胶复合无纺布时，以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固后进行干燥，干燥后得到木浆黏胶复合无纺布。所述预水刺压力为20bar，后三道水刺的压力为30～50bar。干燥时烘箱各节的温度为90～110℃。
优选的，所述浸渍条件为：在20～60℃温度下浸渍10～60min；
优选的，所述真空干燥条件为：真空度为0.1Pa～0.1MPa，干燥温度为60～80℃，干燥时间为1～5h。
所述百里香精油微胶囊整理液由1～5wt％百里香精油微胶囊和 3～5wt％黏合剂加入水中，搅拌后得到；所述百里香精油微胶囊的制备方法为：在百里香精油中加入乳化剂进行乳化，乳化后与0.1％的海藻酸钠溶液混合，并与0.1％的壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，再加入固化剂超声固化，得到百里香精油微胶囊。
优选的，所述百里香精油和乳化剂的质量比为1:1～1:4，海藻酸钠溶液和壳聚糖溶液的质量比为2：1，固化剂的用量是固化时根据溶液的质量进行调整。
所述乳化剂为吐温-20、吐温-60、吐温-80、司盘-20、司盘-60、司盘-80中的任意一种；
优选的，所述固化剂为浓度为1.5％的氯化钙溶液。
所述固化温度为10-30℃，固化时间为20-40min。
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，具体步骤如下：
(1)木浆黏胶复合无纺布的制备：以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固，其中，预水刺压力为20bar，后三道水刺的压力为30～50bar，再在温度为90～110℃的烘箱中干燥，制备得到木浆黏胶复合无纺布，备用；
(2)制备百里香精油微胶囊：在百里香精油中加入乳化剂进行乳化，百里香精油和乳化剂的质量比为1:1～1:4，乳化后先与的0.1％的海藻酸钠溶液混合，再与0.1％壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，海藻酸钠溶液和壳聚糖溶液的质量比为2：1，凝聚后加入浓度为1.5％的氯化钙溶液，在10-30℃温度下超声(超声功率为40W) 固化20-40min，得到百里香精油微胶囊；
上述乳化剂为吐温-20、吐温-60、吐温-80、司盘-20、司盘-60、司盘-80中的任意一种。
(3)制备百里香精油微胶囊整理液：将1～5wt％上述制备得到的百里香精油微胶囊和3～5wt％黏合剂加入水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。其中，黏合剂为水性聚氨酯。
(4)百里香精油微胶囊的负载：以1：10的浴比将上述木浆黏胶复合无纺布浸渍在百里香精油微胶囊整理液中，在20～60℃温度下浸渍10～60min，再在真空度为0.1Pa～0.1MPa，干燥温度为60～80℃，的条件下真空干燥1～5h，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布。
(5)分切包装：将上述抗菌木浆黏胶复合无纺布分切后进行包装，得到成品。
本发明的有益效果主要在于：
(1)本发明以木浆无纺布和黏胶无纺布为原料，经水刺加固后制得木浆黏胶复合无纺布，并以百里香精油微胶囊对复合无纺布进行抗菌整理，得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布在保证较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长，储藏30天后，抑菌率能够高达到98.1％，抑菌率能够达到85.8％。
(2)本发明制备方法简单，成本低，能够制备得到柔软性好、吸湿性好，能在水的作用下被快速冲散，抗菌效果好，抗菌时效长的抗菌木浆黏胶复合无纺布，满足了人们对抗菌性好且绿色环保的一次性非织造材料的要求。
(3)本发明百里香精油微胶囊整理液中，百里香精油微胶囊的含量为1～5wt％，黏合剂的含量为3～5wt％。百里香精油微胶囊使用较少，降低成本，最多只需5％，就可得到抗菌性好、抗菌时效的抗菌木浆黏胶复合无纺布；黏合剂超出5％会导致抗菌木浆黏胶复合无纺布的可冲散性降低，不易冲散，黏合剂低于5％会导致百里香精油微胶囊在木浆黏胶复合无纺布的粘合度降低。本发明1～5wt％百里香精油微胶囊，3～5wt％黏合剂，保证了抗菌木浆黏胶复合无纺布具有较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，具体步骤如下：
(1)木浆黏胶复合无纺布的制备：以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固，其中，预水刺压力为20bar，后三道水刺的压力为30bar，再在温度为90℃的烘箱中干燥，制备得到木浆黏胶复合无纺布，备用；
(2)制备百里香精油微胶囊：在1000g百里香精油中加入1000g 吐温-20进行乳化，乳化后先与1400g的0.1％的海藻酸钠溶液混合，再与700g的0.1％的壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，凝聚后加入60g浓度为1.5％的氯化钙溶液，在10℃温度下超声(超声功率为40W)固化40min，得到百里香精油微胶囊；
(3)制备百里香精油微胶囊整理液：将500g上述制备得到的百里香精油微胶囊和500g水性聚氨酯加入9000g水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。
(4)百里香精油微胶囊的负载：以1：10的浴比将100g上述木浆黏胶复合无纺布浸渍在1000mL百里香精油微胶囊整理液中，在 20℃温度下浸渍60min，再在真空度为0.1MPa，干燥温度为80℃的条件下真空干燥5h，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布。
(5)分切包装：将上述抗菌木浆黏胶复合无纺布分切后进行包装，得到成品。
实施例2
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，具体步骤如下：
(1)木浆黏胶复合无纺布的制备：以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固，其中，预水刺压力为20bar，后三道水刺的压力为50bar，再在温度为110℃的烘箱中干燥，制备得到木浆黏胶复合无纺布，备用；
(2)制备百里香精油微胶囊：在1000g百里香精油中加入4000g 吐温-80进行乳化，乳化后先与1400g的0.1％的海藻酸钠溶液混合，再与700g的0.1％的壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，凝聚后加入120g浓度为1.5％的氯化钙溶液，在30℃温度下超声(超声功率为40W)固化20min，得到百里香精油微胶囊；
(3)制备百里香精油微胶囊整理液：将100g上述制备得到的百里香精油微胶囊和300g水性聚氨酯加入9600g水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。
(4)百里香精油微胶囊的负载：以1：10的浴比将100g上述木浆黏胶复合无纺布浸渍在1000mL百里香精油微胶囊整理液中，在 60℃温度下浸渍10min，再在真空度为0.1Pa，干燥温度为60℃，的条件下真空干燥1h，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布。
(5)分切包装：将上述抗菌木浆黏胶复合无纺布分切后进行包装，得到成品。
实施例3
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法，具体步骤如下：
(1)木浆黏胶复合无纺布的制备：以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固，其中，预水刺压力为20bar，后三道水刺的压力为40bar，再在温度为100℃的烘箱中干燥，制备得到木浆黏胶复合无纺布，备用；
(2)制备百里香精油微胶囊：在1000g百里香精油中加入3000g 司盘-60进行乳化，乳化后先与1400g的0.1％的海藻酸钠溶液混合，再与700g的0.1％的壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，凝聚后加入90g浓度为1.5％的氯化钙溶液，在20℃温度下超声(超声功率为40W)固化30min，得到百里香精油微胶囊；
(3)制备百里香精油微胶囊整理液：将300g上述制备得到的百里香精油微胶囊和400g水性聚氨酯加入9300g水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。
(4)百里香精油微胶囊的负载：以1：10的浴比将100g上述木浆黏胶复合无纺布浸渍在1000mL百里香精油微胶囊整理液中，在 40℃温度下浸渍40min，再在真空度为0.1MPa，干燥温度为70℃，的条件下真空干燥3h，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布。
(5)分切包装：将上述抗菌木浆黏胶复合无纺布分切后进行包装，得到成品。
对比例1
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备，与实施例不同之处在于步骤(3)：将500g上述制备得到的百里香精油微胶囊和700g水性聚氨酯加入8800g水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。其余步骤同实施例1。
对比例2
一种抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备，与实施例不同之处在于步骤(3)：将500g上述制备得到的百里香精油微胶囊和200g水性聚氨酯加入9300g水中搅拌均匀，得到百里香精油微胶囊整理液。其余步骤同实施例1。
测试例1可冲散性测试
将实施例1-实施例3，对比例1制备得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布和实施例1步骤(1)制备得到的复合无纺布分别进行可冲散性测试。可冲散性的定性评价采用烧杯旋转法，将10cm×10cm的试样加入盛有300mL蒸馏水的烧杯中，在600r/min下搅拌150s，观察无纺布在水中的分散状态，根据JISP8135—1998确定材料的分散等级，表征其可冲散性。可冲散性评价结果如表1所示：
表1可冲散性评价结果
Figure BDA0002977310730000091
结果说明，本发明采用可冲散的复合无纺布同时负载百里香精油微胶囊和粘合剂保证了较好的可冲散性，与没有负载百里香精油微胶囊和粘合剂的复合无纺布可冲散性一致，因此本发明抗菌木浆黏胶复合无纺布保证了较好的可冲散性。但是，当黏合剂超出5％时，抗菌木浆黏胶复合无纺布的可冲散性降低，不易冲散。
测试例2抗菌性及抗菌时效性评价
将实施例1-实施例3制备得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布、对比例2制备得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布(命名为对比样品2)、采用天然抗菌剂艾蒿精油(命名为对比样品3)和茶多酚(命名为对比样品4)制备得到的抗菌复合无纺布根据GB/T 20944.1-2007方法分别进行抗菌性及抗菌时效性评价，抗菌长效性以储藏30天后的抗菌性进行评价。评价结果如表2所示：
表2抗菌性及抗菌时效性评价结果
Figure BDA0002977310730000101
其中，对比样品3采用实施例1中步骤(1)制备得到的木浆黏胶复合无纺布进行的天然抗菌剂艾蒿精油的负载，对比样品3的制备方法为：配制含有5％艾蒿精油，5％吐温-80，10％甘油，其余为水的艾蒿精油整理液；将整理液升温至70℃，以0.1kg/m2的喷淋量将其喷淋到无纺布表面，重复三次后将无纺布冷却至室温得到样品3。
对比样品4采用实施例1中步骤(1)制备得到的木浆黏胶复合无纺布进行的天然抗菌剂茶多酚的负载，对比样品4的制备方法为：配置含有6％茶多酚，其余为水的茶多酚整理液。以1：10的浴比，将无纺布在茶多酚整理液中60℃浸渍60min后烘干得到样品4。
结果说明，本发明经百里香精油微胶囊整理液浸渍后负载有百里香精油微胶囊的抗菌木浆黏胶复合无纺布具有较好的抗菌性，与通常采用的天然抗菌剂艾蒿精油、茶多酚处理后的抗菌复合无纺布相比，本发明抗菌时效显著增长，储藏30天后，抑菌率能够达到85.8％，抗菌时效远高于艾蒿精油和茶多酚的抗菌时效.对比例2采用2wt％黏合剂,与实施例1采用5wt％黏合剂相比，对比例2的抑菌率和抗菌时效均低于本发明，说明黏合剂浓度降低也会影响微胶囊的负载率，因此本发明抑菌率高，抗菌时效长是1～5wt％百里香精油微胶囊和 3～5wt％黏合剂共同达到的效果。
综上所述，本发明以木浆无纺布和黏胶无纺布为原料，经水刺加固后制得木浆黏胶复合无纺布，并以百里香精油微胶囊整理液对复合无纺布进行抗菌整理，得到的抗菌木浆黏胶复合无纺布在保证较好的冲散性的前提下，具有较好的抗菌性，且抗菌时效显著增长，储藏 30天后，抑菌率能够达到85.8％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布为经百里香精油微胶囊整理液浸渍后负载有百里香精油微胶囊的复合无纺布；
所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布中由木浆无纺布层与黏胶无纺布层组成；
所述的百里香精油微胶囊整理液中包含百里香精油微胶囊、黏合剂和水；所述的黏合剂为水性聚氨酯；
所述百里香精油微胶囊的含量为1～5wt％，黏合剂的含量为3～5wt％；
所述抗菌木浆黏胶复合无纺布的制备方法为：以木浆无纺布层与黏胶无纺布层为原料通过水刺加固后进行干燥，制备得到木浆黏胶复合无纺布，所述木浆黏胶复合无纺布在百里香精油微胶囊整理液中浸渍后进行真空干燥，得到抗菌木浆黏胶复合无纺布；其中，预水刺的压力为20bar，后三道水刺的压力为30～50bar，干燥时的温度为90～110℃。
2.根据权利要求1所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述木浆黏胶复合无纺布与百里香精油微胶囊整理液的浴比为1：10。
3.根据权利要求1所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述浸渍条件为：在20～60℃温度下浸渍10～60min。
4.根据权利要求1所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述真空干燥条件为：真空度为0.1Pa～0.1MPa，干燥温度为60～80℃，干燥时间为1～5h。
5.根据权利要求1所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述百里香精油微胶囊整理液由1～5wt％百里香精油微胶囊和3～5wt％黏合剂加入水中，搅拌后得到；所述百里香精油微胶囊的制备方法为：在百里香精油中加入乳化剂进行乳化，乳化后与0.1％的海藻酸钠溶液混合，并与0.1％的壳聚糖溶液共同滴入蒸馏水中超声凝聚，再加入固化剂超声固化，得到百里香精油微胶囊。
6.根据权利要求5所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述乳化剂为吐温-20、吐温-60、吐温-80、司盘-20、司盘-60、司盘-80中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述固化剂为浓度为1.5％的氯化钙溶液。
8.根据权利要求5所述的抗菌木浆黏胶复合无纺布，其特征在于，所述固化温度为10-30℃，固化时间为20-40min。
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