CN113463270A - 基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法 - Google Patents

基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法。该制备方法包括如下步骤:S1,将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒充分混合后挤出造粒处理,制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒;S2,将抗菌母粒水洗干燥后,浸没于硅烷偶联剂混合液中,搅拌处理后向混合液中加入纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌、干燥固化处理,制备得到复合抗菌驻极母粒;S3,将复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯充分混合后,进行熔喷织造处理,随后电晕放电处理,制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布。本发明制备的聚丙烯熔喷非织造布在拥有高效低阻性能的同时还具备优良的抗菌效果。

Description

基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法
技术领域
本发明涉及非织造布制备技术领域,尤其涉及一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法。
背景技术
在新冠病毒大肆流行的全球背景之下,普通民众及医护人员急需个人防护设备,以防止在外出行或工作环境中的病菌感染。近年来,安全且高效的抗菌材料及纺织品的研究层出不穷,这些材料能够对其吸附上的病菌进行快速、有效的灭杀。驻极聚丙烯基非织造布因其良好的过滤性能被广泛的应用于各种空气过滤产品中,是目前制作口罩的主要材料。
但是,目前用聚丙烯基非织造布制作的口罩存在着明显的缺陷,其在过滤过程中,由于其本身无任何抗菌性能,导致病菌在聚丙烯非织造布表面残留,使得使用后的口罩极易成为二次传染源。目前研发的大多数抗菌性聚丙烯基非织造布因其掺入了有毒性抗菌剂而存在着危害人体健康的问题。因此,如何制备出安全且高效的聚丙烯基非织造布过滤材料以避免病菌传播及扩散,成为如今人民安全、经济发展的关键。
申请号为CN202011424835.1的发明专利公开了一种抗菌聚丙烯熔喷布用的熔喷料及其制备方法和应用。其包括如下重量份的成分:聚丙烯树脂70~93份、接枝架桥剂1~3份、生物高分子基抗菌剂5~20份、过氧化物引发剂0.1~1份和驻极体材料0.1~5份,所述生物高分子基抗菌剂为壳聚糖。但是,壳聚糖作为生物相容性良好的抗菌剂,只有在低PH值下才能发挥较强的抗菌效果,在一般条件下抗菌效果不佳,且该发明中抗菌剂加入量极大,工艺成本较高。
申请号为CN202010838943.7的发明专利公开了一种高效抗菌熔喷布的制备方法及制得的高效抗菌熔喷布。该制备方法包括以下步骤:(1)将重量百分比为2~5%的驻极母粒和95~98%的熔喷PP混合;(2)加入上述混合料重量的0.5~0.6%的抗菌母粒;(3)挤出成型;(4)收卷成品。但是,该抗菌剂只是简单的与聚丙烯基体共混,而无任何化学键作用,因此存在着抗菌剂流失问题,对人体健康有着巨大的潜在危害,且驻极母粒如果不解决团聚问题,会进一步增大聚丙烯非织造布纤维直径及孔隙,从而降低其过滤性能。
综上所述,上述制备方法制备的聚丙烯熔喷布存在抗菌效果短暂及抗菌剂流失的缺陷。
有鉴于此,有必要设计一种改进的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法。
为实现上述发明目的,本发明提供了一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,包括如下步骤:
S1,抗菌母粒的制备:将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒按预定比例充分混合后,进行挤出造粒处理,制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒;
S2,复合抗菌驻极母粒的制备:将步骤S1中制备的抗菌母粒水洗干燥后,浸没于硅烷偶联剂混合液中,搅拌处理10~20min,随后向混合液中加入预定量的纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌,接着干燥固化处理,制备得到复合抗菌驻极母粒;
S3,聚丙烯熔喷非织造布的制备:将步骤S2中制备的复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯按比例充分混合后,进行熔喷织造处理,随后对熔喷得到的非织造布进行电晕放电处理,制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布。
作为本发明的进一步改进,步骤S1中,所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒三者的质量比例为(15~20):(1~5):(5~10)。
作为本发明的进一步改进,步骤S2中,所述硅烷偶联剂混合液为乙酸水溶液、非离子型表面活性剂和硅烷偶联剂三者组成的混合液;所述硅烷偶联剂混合液中,非离子型表面活性剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的0.1%~0.2%,硅烷偶联剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的1%~3%。
作为本发明的进一步改进,所述硅烷偶联剂混合液的配制如下:在不断搅拌的条件下,将硅烷偶联剂逐滴加入到乙酸含量为1%~3%的乙酸水溶液中,继续搅拌预定时间后,向溶液中加入非离子型表面活性剂,制备得到硅烷偶联剂混合液。
作为本发明的进一步改进,步骤S2中,所述纳米级二氧化硅的加入量为抗菌母粒总质量的0.1%~0.5%。
作为本发明的进一步改进,所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种;所述硅烷偶联剂为KBM-403、KBM-503中的一种。
作为本发明的进一步改进,步骤S3中,所述复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯的质量比例为(1~3):(7~10)。
作为本发明的进一步改进,步骤S1中,所述抗菌母粒中聚丙烯蜡接枝马来酸酐的接枝率为6%~8%;所述挤出造粒处理的过程为:将混合处理后的母粒经主喂料口加入双螺杆挤出机中,所述双螺杆挤出机含有9个加热区段,从进料到机头,设定的区段温度依次递增,温度设定范围为140~180℃,其中主螺杆电机转速为30~50rpm,主喂料电机转速为10~20rpm。
作为本发明的进一步改进,步骤S3中,所述熔喷织造处理的参数设置为:熔喷机包含四大加热区段,温度设定范围为180~220℃,热气流温度为280~300℃,热气流压力为0.3~0.5Mpa,主螺杆电机频率为10~12Hz,接收距离为10~15cm,接收滚筒转速为70~80m/min;
所述电晕放电的参数设置为:驻极电压为30~60KV,驻极时间为1~2min。
为实现上述发明目的,本发明还提供了一种由上述制备方法制备得到的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布,其压降为15Pa及以下,过滤效率达到96%以上,且在放置30天后,过滤效率仍能达到85%以上;对大肠杆菌和金色葡萄球菌均有99%以上的抗菌效果;纵/横向强度分别达到29N以上及19N以上,纵/横向伸长率分别达到230%以上及205%以上。
本发明的有益效果是:
1、本发明提供的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,通过硅烷偶联剂的连接作用,将聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐的抗菌母粒与有助于储存电荷的纳米级二氧化硅(无机驻极体)结合到一起,以制备出一种同时兼具高效低阻性能和优异抗菌效果的聚丙烯非织造布。其中,聚丙烯蜡接枝马来酸酐本身作为一种良好的聚丙烯树脂相容剂,对其进行抗菌改性且与纳米级二氧化硅复合后,使得这种复合抗菌驻极母粒与聚丙烯基体之间有良好相容性的同时又具有优良的电荷存储能力。聚六亚甲基胍盐酸盐是一种绿色环保型抗菌剂,微量对人体无害,且其本身作为一种正电性抗菌剂,与驻极后显正电性的聚丙烯非织造布又有协同作用,两者的结合进一步增强了聚丙烯非织造布的表面静电势,显著提升了高效低阻的过滤性能,同时也极大增强了聚丙烯非织造布的抗菌性能。即,接枝的聚六亚甲基胍盐酸盐与驻极后的纳米级二氧化硅两者通过协同作用能够进一步增强聚丙烯非织造布的静电场,从而进一步的增强抗菌性及持久的电荷存储能力。
2、本发明提供的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,将抗菌型聚丙烯相容剂与纳米级二氧化硅进行复合,不仅优化了单纯加入抗菌物质而过滤性不足、单纯加入纳米级二氧化硅而相容性差和无抗菌效果的不足,而且使聚丙烯非织造布拥有较低的电荷衰减值,使其在更长的时间内仍具备良好的静电吸附功能;本发明中采用的纳米级二氧化硅在熔喷前就已均匀分散在抗菌驻极母粒中,且其通过硅烷偶联剂的作用与聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐相结合,从根本上避免了纳米级二氧化硅彼此之间的团聚,从而使熔喷出的聚丙烯非织造布中纳米级二氧化硅分散的更加均匀,以避免纤维直径过大及料滴等对过滤性能影响较大的因素。同时,本发明在熔喷纺丝前只需加入少量的抗菌驻极母粒即可赋予聚丙烯熔喷非织造布抗菌性能及高效低阻性能,避免了纳米粉体在共混时的环境污染及抗菌性后整理等繁琐流程,大大简化了工艺流程。
3、本发明提供的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布,在过滤性测试中,经过电晕放电处理后的压降为15Pa,过滤效率为96%以上,且在放置30天后,其过滤效率仍能达到85%以上;在纺织品抗菌性能测试中,其对大肠杆菌及金色葡萄球菌均有99%以上的抗菌效果;在拉伸性能测试中,在强度上,其纵/横向强度分别达到29N以上及19N以上,在伸长率上,其纵/横向伸长率分别达到230%及205%。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的电镜图,标尺为100μm。
图2为本发明实施例1制备的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的电镜图,标尺为10μm。
图3为本发明实施例1制备的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的电镜图,标尺为10μm。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供了一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,包括如下步骤:
S1,抗菌母粒的制备:将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒按预定比例充分混合后,进行挤出造粒处理,制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒;
S2,复合抗菌驻极母粒的制备:将步骤S1中制备的抗菌母粒水洗干燥后,浸没于硅烷偶联剂混合液中,搅拌处理10~20min,随后向混合液中加入预定量的纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌,接着干燥固化处理,制备得到复合抗菌驻极母粒;
S3,聚丙烯熔喷非织造布的制备:将步骤S2中制备的复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯按比例充分混合后,进行熔喷织造处理,随后对熔喷得到的非织造布进行电晕放电处理,制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布。
优选的,步骤S1中,所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒三者的质量比例为(15~20):(1~5):(5~10)。
优选的,步骤S2中,所述硅烷偶联剂混合液为乙酸水溶液、非离子型表面活性剂和硅烷偶联剂三者组成的混合液;所述硅烷偶联剂混合液中,非离子型表面活性剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的0.1%~0.2%,硅烷偶联剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的1%~3%。
优选的,所述硅烷偶联剂混合液的配制如下:在不断搅拌的条件下,将硅烷偶联剂逐滴加入到乙酸含量为1%~3%的乙酸水溶液中,继续搅拌预定时间后,向溶液中加入非离子型表面活性剂,制备得到硅烷偶联剂混合液。
优选的,步骤S2中,所述纳米级二氧化硅的加入量为抗菌母粒总质量的0.1%~0.5%。
优选的,所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种;所述硅烷偶联剂为KBM-403、KBM-503中的一种。
优选的,步骤S3中,所述复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯的质量比例为(1~3):(7~10)。
优选的,步骤S1中,所述抗菌母粒中聚丙烯蜡接枝马来酸酐的接枝率为6%~8%;所述挤出造粒处理的过程为:将混合处理后的母粒经主喂料口加入双螺杆挤出机中,所述双螺杆挤出机含有9个加热区段,从进料到机头,设定的区段温度依次递增,温度设定范围为140~180℃,其中主螺杆电机转速为30~50rpm,主喂料电机转速为10~20rpm。
优选的,步骤S3中,所述熔喷织造处理的参数设置为:熔喷机包含四大加热区段,温度设定范围为180~220℃,热气流温度为280~300℃,热气流压力为0.3~0.5Mpa,主螺杆电机频率为10~12Hz,接收距离为10~15cm,接收滚筒转速为70~80m/min;
所述电晕放电的参数设置为:驻极电压为30~60KV,驻极时间为1~2min。
实施例1
S1,抗菌母粒的制备:将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒按15:3:5的比例充分混合后,经主喂料口加入双螺杆挤出机中,随后对挤出产物进行造粒处理,以制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒。
其中,所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐的接枝率为6%~8%;所述双螺杆挤出机含有9个加热区段,从进料到机头,设定的区段温度依次递增,温度设定范围为140~180℃,其中主螺杆电机转速为40rpm,主喂料电机转速为15rpm,9个加热区段的具体温度设为:140℃、150℃、160℃、160℃、165℃、170℃、170℃、175℃、180℃。
S2,二氧化硅(SiO2)改性的复合抗菌驻极母粒制备:将步骤S1中制备的抗菌母粒水洗干燥处理后,再称取100g抗菌母粒,将其浸没于1L硅烷偶联剂混合液中,并通过机械搅拌15min,随后向其中加入抗菌母粒总质量的0.3%的纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌,最后在120℃下干燥固化25min,以制备出二氧化硅(SiO2)改性的复合抗菌驻极母粒。
其中,硅烷偶联剂混合液是乙酸水溶液、非离子型表面活性剂曲拉通及硅烷偶联剂KBM-503混合而成的混合液,非离子型表面活性剂曲拉通加入量为抗菌母粒加入总质量的0.1%,硅烷偶联剂加入量为抗菌母粒加入总质量的2%。
硅烷偶联剂混合液的配制步骤如下:将硅烷偶联剂逐滴加入乙酸的含量为2%乙酸水溶液中,且在加入期间不断搅拌,并在加入结束后继续搅拌半小时以上,最后在搅拌结束后加入非离子型表面活性剂曲拉通,制备得到硅烷偶联剂混合液。
S3,复合抗菌驻极体的聚丙烯熔喷非织造布的制备:将步骤S2中制备的复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯按1:5的比例充分混合后加入到熔喷机中,随后对熔喷出的非织造布进行电晕放电处理,从而制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布(如图1至图3所示)。
所述熔喷机包含4个加热区段,温度设定范围为180~220℃,热气流温度为280℃,热气流压力为0.3Mpa,主螺杆电机频率为10Hz,接收距离为1cm,接收滚筒转速为70m/min。4个加热区段的具体温度设为:180℃、200℃、210℃、220℃。
所述电晕放电的驻极电压为45KV,驻极时间为1min。
本发明实施例1通过反应性熔融法使聚六亚甲基胍盐酸盐与聚丙烯蜡接枝马来酸酐进行反应,以制备出聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐(PPW-g-PHMG)产物;然后,通过硅烷偶联剂的连接作用,将聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐的抗菌母粒与纳米级二氧化硅结合到一起,得到复合抗菌驻极母粒,反应式如下:
Figure BDA0003126561620000091
请参阅图1至图3所示,实施例1制备的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的纤维分布呈三维杂乱状且结构蓬松,无较大的料滴出现,纤维分布均匀;纳米级二氧化硅均匀的分布于纤维内部,在纤维中呈凸起的形状,降低了因物理机械行为而导致的二氧化硅粉末流失的可能。
实施例1制备的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布,在过滤性测试中,经过电晕放电处理后的压降为15Pa,过滤效率为96%以上,且在放置30天后,其过滤效率仍能达到85%以上;在纺织品抗菌性能测试中,其对大肠杆菌及金色葡萄球菌均有99%以上的抗菌效果;在拉伸性能测试中,在强度上,其纵/横向强度分别达到29N以上及19N以上,在伸长率上,其纵/横向伸长率分别达到230%及205%。
对比例1
与实施例1的不同之处在于:步骤S1不进行抗菌改性处理,采用聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒和常规聚丙烯母粒挤出造粒得到的混合母粒。
对比例2
与实施例1的不同之处在于:步骤S2不进行纳米二氧化硅的改性复合处理。
对比例3
与实施例1的不同之处在于:步骤S1采用常规的非正电性的抗菌剂混合而成的抗菌母粒,例如聚丙烯蜡接枝卤胺。
对比例3制备的聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能为85%,抗菌率为80%,显著低于实施例1制备的聚丙烯熔喷非织造布的性能,表明本发明中,带正电的聚六亚甲基胍盐酸盐与驻极后带正电的纳米级二氧化硅两者通过协同作用能够进一步增强聚丙烯非织造布的静电场,从而进一步的增强抗菌性及持久的电荷存储能力,显著提升了高效低阻的过滤性能。
实施例2-7
与实施例1的不同之处在于:制备过程中各原料的配比不同,如表1所示,其他均与实施例1相同,在此不再赘述。
表1为实施例1-7及对比例1-2中的各原料配比设置及其性能参数
Figure BDA0003126561620000101
结合表1进行分析:
1)聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒三者的比例设置对聚丙烯熔喷非织造布性能的影响是:聚丙烯蜡与聚六亚甲基胍盐酸盐的比例会影响两者间的接枝率及抗菌效果;常规聚丙烯母粒的比例会影响最终挤出熔体能否被造粒,其比例过低则会使熔体黏度过高,无法进行连续性拉伸造粒,过高则会导致抗菌物质在聚丙烯基体中的比例降低,影响抗菌效果。
2)纳米二氧化硅的加入量对聚丙烯熔喷非织造布性能的影响是:加入量过大会导致未参与偶联的纳米级二氧化硅残留到聚丙烯基体中,由于其彼此间的团聚作用,会加大聚丙烯熔喷非织造布的纤维直径,过滤性性能大幅度下;加入量过小,则会使电荷存储量下降、过滤性降低且电荷流失速度快。
3)硅烷偶联剂混合液中原料的比例设置对聚丙烯熔喷非织造布性能的影响是:硅烷偶联剂混合液在合适的配比下,才能使纳米级二氧化硅与抗菌母粒能够更好的连接在一起,比例过低会使两者的偶联反应不够充分,比例过高则会导致原料的浪费。
从实施例1以及对比例l-2的性能数据可以看出,不进行抗菌改性处理,聚丙烯熔喷非织造布无任何抗菌效果,但过滤性能及力学性能与实施例1无较大差别;不进行纳米二氧化硅改性复合处理将导致聚丙烯非织造布的压降增高、过滤性能骤降,抗菌效果及力学性能与实施例1对比有所下降。
综上所述,本发明提供了一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布及制备方法。该制备方法包括如下步骤:S1,将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒充分混合后挤出造粒处理,制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒;S2,将抗菌母粒水洗干燥后,浸没于硅烷偶联剂混合液中,搅拌处理后向混合液中加入纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌、干燥固化处理,制备得到复合抗菌驻极母粒;S3,将复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯充分混合后,进行熔喷织造处理,随后电晕放电处理,制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布。本发明制备的聚丙烯熔喷非织造布在拥有高效低阻性能的同时还具备优良的抗菌效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1,抗菌母粒的制备:将聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒按预定比例充分混合后,进行挤出造粒处理,制得聚丙烯蜡接枝聚六亚甲基胍盐酸盐抗菌母粒;
S2,复合抗菌驻极母粒的制备:将步骤S1中制备的抗菌母粒水洗干燥后,浸没于硅烷偶联剂混合液中,搅拌处理10~20min,随后向混合液中加入预定量的纳米级二氧化硅,再进行充分搅拌,接着干燥固化处理,制备得到复合抗菌驻极母粒;
S3,聚丙烯熔喷非织造布的制备:将步骤S2中制备的复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯按比例充分混合后,进行熔喷织造处理,随后对熔喷得到的非织造布进行电晕放电处理,制备出基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布。
2.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述聚丙烯蜡接枝马来酸酐母粒、聚六亚甲基胍盐酸盐和常规聚丙烯母粒三者的质量比例为(15~20):(1~5):(5~10)。
3.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S2中,所述硅烷偶联剂混合液为乙酸水溶液、非离子型表面活性剂和硅烷偶联剂三者组成的混合液;所述硅烷偶联剂混合液中,非离子型表面活性剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的0.1%~0.2%,硅烷偶联剂的加入量为抗菌母粒加入总质量的1%~3%。
4.根据权利要求3所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:所述硅烷偶联剂混合液的配制如下:在不断搅拌的条件下,将硅烷偶联剂逐滴加入到乙酸含量为1%~3%的乙酸水溶液中,继续搅拌预定时间后,向溶液中加入非离子型表面活性剂,制备得到硅烷偶联剂混合液。
5.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S2中,所述纳米级二氧化硅的加入量为抗菌母粒总质量的0.1%~0.5%。
6.根据权利要求3所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种;所述硅烷偶联剂为KBM-403、KBM-503中的一种。
7.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S3中,所述复合抗菌驻极母粒与熔喷聚丙烯的质量比例为(1~3):(7~10)。
8.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述抗菌母粒中聚丙烯蜡接枝马来酸酐的接枝率为6%~8%;所述挤出造粒处理的过程为:将混合处理后的母粒经主喂料口加入双螺杆挤出机中,所述双螺杆挤出机含有9个加热区段,从进料到机头,设定的区段温度依次递增,温度设定范围为140~180℃,其中主螺杆电机转速为30~50rpm,主喂料电机转速为10~20rpm。
9.根据权利要求1所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法,其特征在于:步骤S3中,所述熔喷织造处理的参数设置为:熔喷机包含四大加热区段,温度设定范围为180~220℃,热气流温度为280~300℃,热气流压力为0.3~0.5Mpa,主螺杆电机频率为10~12Hz,接收距离为10~15cm,接收滚筒转速为70~80m/min;
所述电晕放电的参数设置为:驻极电压为30~60KV,驻极时间为1~2min。
10.一种根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的制备方法制备得到的基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布,其特征在于:所述基于复合抗菌驻极母粒的聚丙烯熔喷非织造布的压降为15Pa及以下,过滤效率达到96%以上,且在放置30天后,过滤效率仍能达到85%以上;对大肠杆菌和金色葡萄球菌均有99%以上的抗菌效果;纵/横向强度分别达到29N以上及19N以上,纵/横向伸长率分别达到230%以上及205%以上。
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