CN114000215A - 一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚丙烯纤维技术领域，具体涉及一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料及其制备方法；该复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆5～15％、短切碳纤维5％～30％、短切聚丙烯纤维40％～70％、改性碳纳米管‑SiO2 1％～15％、抗菌剂0.5～6％、环氧丙烷‑木质素0.5～8％组成，短切碳纤维和短切聚丙烯纤维的长度分别为6mm和5mm，具有良好的共混匀度，制备的复合材拉伸强度可达181.4～202.7MPa，模量可达20.3～22.4GPa，同时添加的改性碳纳米管‑SiO2可增加与抗菌剂的吸附，达到长效广谱抗菌效果；本发明的复合材料可用于日化、航空、海洋产业、安全防护、体育运动器材等领域。

Description

一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯纤维技术领域，具体涉及一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料及其制备方法。
技术背景
聚丙烯(PP)通常被称为丙纶，是四大合成纤维之一，由等规聚丙烯通过熔体纺丝法制得的合成纤维，聚丙烯质地轻，相对密度仅有0.90～0.91g/cm3，其分子结构规整，结晶度高，机械性能优良，化学稳定性好，同时其具有资源丰富，价格低廉的经济优势，易于加工，是一种具有广泛发展前景的合成纤维。但是由于聚丙烯分子链规整度高，冷却过程中结晶速率快，球晶尺寸较大，其耐冲击性能较差，尤其对缺口冲击尤为敏感，同时，聚丙烯分子链上无极性基团，结晶度高，分子结构紧密，亲水性差，与其共混物质的结合能力弱，难以达到较好的协同增效作用。
碳纤维是高性能特种纤维的一种，沿着轴向方向具有高强度、高模量、耐疲劳性好高温下没有蠕变、耐腐蚀和密度低并且在高温下机械性能变化小，具有突出的高模量、高强度、耐冲击、耐低温性和自润滑性等优异性。目前研究的高性能纤维最高的强度可达7000MPa，同时最高模量为900GPa，密度仅为7.2～2.1g/cm3，既具有碳材料的一些优异性能，又具备纺织纤维的柔软可加工的性，是先进复合材料重要的增强体材料；目前，研究有关于碳纤维增强聚丙烯材料性能的一些报道，戈翔等人研究了相容剂对聚丙烯/碳纤维复合材料性能的影响，其通过添加相容剂和马来酸酐接枝聚丙烯，改善了两种纤维之间的界面结合力，增加了碳纤维的分散性而不出现团聚的现象，从而提高复合材料的力学性能(戈翔,田华峰,刘茜,等.相容剂对聚丙烯/碳纤维复合材料性能的影响[J].塑料,2016,45(1):4.)，但由于纤维之间仍然存在大量的相互缠绕，虽然在一定程度上纤维之间的缠绕可增加力学性能，但同时缠绕后在纤维之间产生空隙和微裂纹，导致力学性能很难达到更高，该报道中的纤维拉伸强度低于60MPa；王艳芝等人对短切碳纤维增强尼龙66复合材料研究进展做了报道(王艳芝,王劼,张振利,等.短切碳纤维增强尼龙66复合材料研究进展[J].塑料工业,2020,48(3):9.)，该报道中解释了短切碳纤维对于尼龙66结晶速率的影响，从而提高尼龙66的材料性能，但由于尼龙66带有大量的重复酰胺基团(-CONH-)，从而纤维之间本来就具有良好的结合能力，而推测短切碳纤维仅是在尼龙66纤维结晶表面增加新的可结晶成核位点而已。中国专利104039873公开了一种碳纤维增强聚丙烯片材及其成型品，其采用不同长度的碳纤维(纤维长度超过5mm的碳纤维占20～75％，纤维长度小于2mm的碳纤维为1～25％)加入至含有聚丙烯及酸改性聚丙烯的基体树脂，得到不连续碳纤维和聚丙烯的碳纤维增强聚丙烯片材，力学特性和耐冲击性优异的复合材料。综上所述，由于纤维之间的结合力弱，难以达到相互增强力学性能的效果，因而大部分都采用改性基体纤维的方法增强结合力，但基体的结晶难以控制，且生产成本高；另一方面，目前对于高力学性能纤维复合材料同时兼具多效功能性研究报道较少，因此，如何通过简单的工艺增强纤维之间的结合力，同时得到兼具优异的抗菌和阻燃性能的纤维复合材料对工业化生产具有重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料及其制备方法，该制备方法使用短切碳纤维和聚丙烯短纤维进行共混，添加漂白硫酸盐针叶木浆、改性碳纳米管-SiO2、抗菌剂和阻燃剂，最终在不影响短切碳纤维和聚丙烯短纤维本身优良性能的同时，增加了纤维复合材料的抗菌和阻燃功能，扩大的复合材料的应用领域和使用效果。
所述抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料，按质量百分数计，由漂白硫酸盐针叶木浆5～15％、短切碳纤维5％～30％、短切聚丙烯纤维40％～70％、改性碳纳米管-SiO2 1％～15％、抗菌剂0.5～6％、环氧丙烷-木质素0.5～8％组成；
所述抗菌剂为氧化银、氧化锌、氧化铈中的一种或组合；
所述短切碳纤维的长度为6mm；所述聚丙烯短纤维的长度为5mm；
改性碳纳米管-SiO2由碳纳米管、SiO2、瓜尔豆胶、异丙醇按质量比为1:1:1～5:0.5～5依次加入混合均匀，在150～220℃干燥4～12h得到；
所述抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的制备方法如下：
S1、浆料制备：将漂白硫酸盐针叶木浆进行碎解，然后将木浆磨至45°-50°SR叩解度后储存在贮浆池；
S2、浆料混合：将储存的漂白硫酸盐针叶木浆、短切碳纤维、短切聚丙烯纤维、助剂在配浆池混合，开动浆池搅拌器搅拌；
S3、成型、切割：将混合好的浆料抽到抄前池上网成型，设置单网上网定量为10～30g/m2，总定量为1200～1800g/m2，在成型缸得到卷层，并按2100×1650mm大小进行湿切；
S4、压水：采用压水机的高压为20Mpa，低压为16Mpa，保压时间为20～25s，压板温度为50～80℃；
S5、干燥：干燥温度为60±2℃，车速为0.5m/min；
S6、热压：热压过程的高压为22Mpa，低压为20Mpa，保压时间为55～65s，压板温度120～180℃，烘缸组进气压力为5kg/cm2，得到复合材料进行切边、压光、码垛。
进一步地，所述步骤S1中漂白硫酸盐针叶木浆的叩解度为48°SR；
进一步地，所述步骤S1中漂白硫酸盐针叶木浆含水量为90％；
进一步地，所述步骤S2中的助剂为抗菌剂、改性碳纳米管-SiO2、环氧丙烷-木质素；
进一步地，所述步骤S2中的漂白硫酸盐针叶木浆体积占配浆池容积的0.5～2％，优选为0.8～1.2％；
优选地，所述步骤S3中设置单网上网定量为20g/m2，总定量为1500g/m2的产品；
优选地，所述步骤S4中压板温度为60±2℃；
优选地，所述步骤S6中压板温度为150℃；
本发明的抗菌阻燃短切聚丙烯复合材料的制备流程图可见附图1。
本发明的复合材料中采用了短切碳纤维和短切聚丙烯纤维，在混合过程中相比长丝纤维的混合均匀性明显提高，由于短切碳纤维和短切聚丙烯纤维都是滤水性极好的非植物纤维，由于纤维之间不具有结合力，在成型过程中，会因滤水过快，没有水位，导致成型匀度不够，从而可能在成型缸上不了卷，因此在配方中加入针叶木浆，可降低纤维之间的滑移性，增加水位，从而提高纤维的混合均匀性，同时可进一步增加纤维之间的结合能力，提高复合材料的力学性能。
为了得到的抗菌阻燃多效合一的复合纤维材料，本发明添加了抗菌效果较好的无机抗菌剂和环氧丙烷改性的木质素作为阻燃剂，但由于物料基质为结合力较弱的短切纤维，可能导致在制备复合材料和使用过程中，无机抗菌剂容易脱落，抗菌效果差，因此，为了降低抗菌剂的流失，向共混物料中加入了可与抗菌剂产生吸附作用的碳纳米管-SiO2，但同时，纳米颗粒在共混过程中容易产生团聚，导致比表面积下降，因此，通过对碳纳米管-SiO2颗粒表面进行改性，得到的比表面积高，且分散性好的纳米颗粒，同时可增加与抗菌剂的结合，减少抗菌剂的使用，抗菌时效长；另一方面，添加的改性碳纳米管-SiO2颗粒具有一定的阻燃效果，可与氧丙烷-木质素共同作为阻燃剂使用。
本发明采用瓜尔豆胶、异丙醇对碳纳米管-SiO2颗粒进行改性，瓜尔豆胶可对颗粒进行包裹，在颗粒表面形成一层膜，进一步将表面包膜的颗粒与异丙醇混合，在150～220℃的温度环境中进行热处理，在该温度范围内，颗粒表面的包裹物有一部分分解成灰分，剩余有部分残留，因形成部分空洞结构，以及颗粒带有部分羟基官能团，可与无机金属氧化物形成结合。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的抗菌阻燃短切碳纤维复合材料采用纤维长度为6mm的碳纤维和长度为5mm短切聚丙烯纤维混合，得到的混合物料匀度好，缠绕少，纤维之间的空隙小，制备的复合材料硬度和刚性大，抗弯曲性能好，缺口抗冲击强度高。
(2)本发明的抗菌阻燃短切碳纤维复合材料添加了改性碳纳米管-SiO2，改性后的碳纳米管-SiO2一方面增加了该纳米颗粒在物料共混中的分散性，减少颗粒之间的团聚，增加体系匀度，具有良好相容性、流动性和加工工艺稳定性，得到的复合材料有更好的力学性能；另一方面提高了与抗菌剂的吸附效果，减少复合材料在制备和使用过程中的脱落，进而保持良好的长效抗菌效果，可减少剂和抗菌剂的实用，降低生产成本。
(3)本发明的抗菌阻燃短切碳纤维复合材料力学性能高，且具备长效抗菌和阻燃的多效合一特点，拓宽了使用领域，在日化、航空、海洋产业、安全防护、体育运动器材等多领域发挥重要作用。
附图说明
图1为本发明的抗菌阻燃短切聚丙烯复合材料的制备流程图。
具体实施方式
本发明下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，以下实施例对本发明做进一步的描述，但该实施例并非用于限制本发明的保护范围。
实施例1制备改性碳纳米管-SiO2
将碳纳米管、SiO2、瓜尔豆胶、异丙醇按质量比1:1:4.5:2.8依次加入搅拌混合均匀，在180℃干燥7h得到；本发明后续实施例中添加的改性碳纳米管-SiO2都采用本实施例中制备得到的改性碳纳米管-SiO2。
实施例2
抗菌阻燃短切碳纤维复合材料的混合物料成分如下：
所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆5％、短切碳纤维25％、短切聚丙烯纤维55％、改性碳纳米管-SiO2 5％、氧化银5％、环氧丙烷-木质素5％组成；
复合材料投料总量为260kg；
短切碳纤维的长度为6mm；
短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
抗菌短切碳纤维复合材料具体制备步骤如下：
S1、浆料制备：将漂白硫酸盐针叶木浆进行碎解，然后将木浆磨至45°SR叩解度后储存在贮浆池；
S2、浆料混合：将储存的漂白硫酸盐针叶木浆、短切碳纤维、短切聚丙烯纤维、抗菌剂、改性碳纳米管-SiO2、环氧丙烷-木质素在配浆池混合，开动浆池搅拌器搅拌；
S3、成型、切割：将混合好的浆料抽到抄前池上网成型，设置单网上网定量为20g/m2，总定量为1500g/m2，在成型缸得到卷层，并按2100×1650mm大小进行湿切；
S4、压水：采用压水机的高压为20Mpa，低压为16Mpa，保压时间为20s，压板温度为60±2℃；
S5、干燥：干燥温度为60±2℃，车速为0.5m/min；
S6、热压：热压过程的高压为22Mpa，低压为20Mpa，保压时间为60s，压板温度150℃，烘缸组进气压力为5kg/cm2，得到复合材料进行切边、压光、码垛。
实施例3
抗菌短切碳纤维复合材料的混合物料成分如下：
所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆8％、短切碳纤维28％、短切聚丙烯纤维50％、碳纳米管-SiO2 6％、氧化银4％、环氧丙烷-木质素4％组成；
复合材料投料总量为260kg；
所述短切碳纤维的长度为6mm；
所述短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
抗菌短切碳纤维复合材料具体制备步骤与实施例2一致。
实施例4
抗菌短切碳纤维复合材料的混合物料成分如下：
所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆10％、短切碳纤维18％、短切聚丙烯纤维58％、改性碳纳米管-SiO2 6％、氧化银4％、环氧丙烷-木质素4％组成；
复合材料投料总量为260kg；
所述短切碳纤维的长度为6mm；
所述短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
抗菌短切碳纤维复合材料具体制备步骤与实施例2一致。
实施例5
抗菌短切碳纤维复合材料的混合物料成分如下：
所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆10％、短切碳纤维10％、短切聚丙烯纤维66％、碳纳米管-SiO2 6％、氧化银4％、环氧丙烷-木质素4％组成；
复合材料投料总量为260kg；
所述短切碳纤维的长度为6mm；
所述短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
抗菌短切碳纤维复合材料具体制备步骤与实施例2一致。
实施例6
抗菌短切碳纤维复合材料的混合物料成分如下：
所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆15％、短切碳纤维20％、短切聚丙烯纤维50％、改性碳纳米管-SiO2 5％、氧化铈5％、环氧丙烷-木质素5％组成；
复合材料投料总量为260kg；
所述短切碳纤维的长度为6mm；
所述短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
抗菌阻燃短切碳纤维复合材料具体制备步骤与实施例2一致。
对比例1
与实施例4的区别在于不添加短切碳纤维，用短切聚丙烯纤维补齐至100％，其他步骤与实施例4一致。
对比例2
与实施例4的区别在于添加的短切碳纤维长度为8mm，其他步骤与实施例4一致。
对比例3
与实施例4的区别在于添加的短切聚丙烯纤维长度为8mm，其他步骤与实施例4一致。
对比例4
与实施例4的区别在于碳纳米管-SiO2不进行改性，其他步骤与实施例4一致。
对比例5
与实施例4的区别在于不添加碳纳米管-SiO2，用环氧丙烷-木质素补齐至100％，其他步骤与实施例4一致。
对比例6
与实施例4的区别在于不添加抗菌剂，用环氧丙烷-木质素补齐至100％，其他步骤与实施例4一致。
对比例7
与实施例4的区别在于不添加环氧丙烷-木质素，用改性碳纳米管-SiO2补齐至100％，其他步骤与实施例4一致。
试验例1复合材料的力学强度测试
对实施例2～6和对比例1～5的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料样品(厚度＝1mm)进行断裂强度测试，测试方法采用GB/T1447-2005，初始负荷为50N，模量速率设定为2mm/min，强度速率为5mm/min，每组样品测试5个样条，然后取平均值测试结果如表1所示；
表1：抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的断裂强度
Figure BDA0003418597840000071
本发明的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的力学性能由表1结果可知，实施例2～6得到的复合材料的拉伸强度可达181.4～202.7MPa，断裂伸长率仅为1.68～4.72％，模量可达20.3～22.4GPa，由此可见，该复合材料的强度和刚性大；对比实施例4和对比例1～3的结果可知，短切碳纤维的添加显著的提高了复合材料的刚性和强度，而当碳纤维和短切聚丙烯纤维长度为8mm时，得到的复合材料的刚性和强度有所下降，可能的原因是纤维长度的增加使得材料共混匀度下降，得到的复合材料规整度降低，导致性能下降；另外，改性碳纳米管-SiO2对复合材料的力学性能也有显著的影响，由对比例4～5可知，改性碳纳米管-SiO2有效的增加了复合材料的刚性和硬度，而改性方法对碳纳米管-SiO2有明显的影响，提高了力学性能，可能的原因是，经改性后，碳纳米管-SiO2减少颗粒之间的团聚，增加颗粒的分散性，使得共混匀度增加，最终的到的复合材料力学强度提高。
试验例2抗弯曲性能测试
对实施例2～6和对比例1～5的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料样品(厚度＝1mm)采用GB/T1449-2005方法进行抗弯曲性能测试，初始负荷为5N，模量速率设定为2mm/min，强度速率为2mm/min，测试跨距取测试试样厚度的16倍，加载压头为圆柱形，压头的半径为5mm，每组样品测试5个样条，然后取平均值测试结果如表2所示；
表2：抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的抗弯曲性能
Figure BDA0003418597840000081
由表2结果可知，本发明的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料抗弯曲强度可达175.2～195.4MPa，弯曲模量为13.2～14.8GPa，可见具有优异的抗弯曲性能；由对比例1～3数据可知，碳纤维的添加、短切碳纤维和短切聚丙烯纤维的长度对复合材料的抗弯曲性能均有影响，本发明在含有针叶木浆的混合物料中，若纤维超过8mm会影响物料共混匀度，导致复合材料硬度和刚性下降，进一步降低复合材料的抗弯曲性能；而从对比例4～5结果可知，改性碳纳米管-SiO2有效的增加了复合材料的抗弯曲性能，经改性后，碳纳米管-SiO2减少颗粒之间的团聚，增加颗粒的分散性，使得共混匀度增加，最终的到的复合材料力学强度提高，进而增加了抗弯曲性能。
试验例3缺口抗冲强度测试
对实施例2～6和对比例1～5的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料样品(厚度＝1mm)采用悬臂梁冲击的测试方法进行缺口抗冲强度测试，每组样品测试5个样条，然后取平均值测试结果如表3所示；
表3：抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的缺口抗冲击强度
Figure BDA0003418597840000091
由表3结果可知，本发明的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的缺口抗冲强度为2.182～2.246kJ/m，具有优异的缺口抗冲击强度；由对比例1～3结果可知，碳纤维的添加、碳纤维和短切聚丙烯纤维的长度对抗冲击强度有显著的影响，其中碳纤维的添加显著的提高了复合材料的缺口抗冲强度，在本发明中，短切纤维超过6mm，会影响纤维在共混物料中的分散性，导致共混匀度下降，降低了复合材料的缺口抗冲强度；由对比例4～5结果可知，改性碳纳米管-SiO2有效的增加了复合材料的缺口抗冲击强度，经改性后，减少了碳纳米管-SiO2颗粒之间的团聚，增加分散性，使得共混匀度增加，最终的到的复合材料力学强度提高，进而提高了复合材料的缺口抗冲击强度。
试验例4抗菌性能测试
对实施例2～6和对比例4～6的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料样品进行抗菌性能测试，抗菌性能测试方法采用GB/T 20944.3-2008的振荡法，供试菌种选择大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌，每个实施例和对比例平行测试5个，取平均值，结果见表4；
取表面积50mm×50mm的样品在100℃水煮，1000h日晒条件后重复测试抗菌性，并计算其抗菌性能保留率；
抗菌效果评价：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率≥70％，白色念珠菌的抑菌率≥60％，则具有抗菌效果；
表4：抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的抗菌性能
Figure BDA0003418597840000101
由表4可知，本发明制备的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料具有广谱抗菌效果，其中大肠杆菌的抑菌率为99.0～99.5％，金黄色葡萄球菌的抑菌率为97.4～98.6％，白色念珠菌的抑菌率为90.4～92.7％，符合抗菌性能评价标准，尤其对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抑菌效果更好；从对比例6结果可知，不添加抗菌剂，制备的纤维抗菌效果难以达标，对比例4和5数据表明，改性碳纳米管-SiO2对抗菌性能有显著影响，通过对碳纳米管-SiO2进行改性后得到的复合材料抗菌效果提高，可能是对复合材料中的抗菌剂具有较好的吸附效果；另一方面，经水煮、日晒老化步骤后，对三种菌株的抑菌保留率基本与老化前想当，具有长效持久的抗菌活性，而改性碳纳米管-SiO2对长效抗菌效果影响显著，可能是改性碳纳米管-SiO2对抗菌剂的吸附效果较好，不易脱落的原因造成。
试验例5阻燃性能测试
将实施例2～6和对比例1、4～6的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料样品进行阻燃性能测试，氧指数的测试方法为GB/T5454-1997，每个实施例和对比例平行测试5个，取平均值，结果见表5；
表5：抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的性能
组别 氧指数(LOI％)
实施例2 34.6
实施例3 34.3
实施例4 34.0
实施例5 33.5
实施例6 34.2
对比例1 29.8
对比例4 31.2
对比例5 27.6
对比例6 12.4
由表5可知，本发明制备的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的氧指数为23.5～34.6％，具有优异的阻燃性能；由实施例2～6和对比例1可看出，短切碳纤维对复合材料的阻燃性能有一定影响，对比例4、5表明改性碳纳米管-SiO2对阻燃效果的影响较大，添加该组分以及改性后都可提高阻燃效果。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料，其特征在于，按质量百分数计，所述复合材料由漂白硫酸盐针叶木浆5～15％、短切碳纤维5％～30％、短切聚丙烯纤维40％～70％、改性碳纳米管-SiO2 1％～15％、抗菌剂0.5～6％、环氧丙烷-木质素0.5～8％组成；
所述抗菌剂为氧化银、氧化锌、氧化铈中的一种或组合；
所述短切碳纤维的长度为6mm；所述短切聚丙烯纤维的长度为5mm；
改性碳纳米管-SiO2由碳纳米管、SiO2、瓜尔豆胶、异丙醇按质量比为1:1:1～5:0.5～5依次加入混合均匀，在150～220℃干燥4～12h得到。
2.一种制备权利要求1的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、浆料制备：将漂白硫酸盐针叶木浆进行碎解，然后将木浆磨至45°-50°SR叩解度后储存在贮浆池；
S2、浆料混合：将储存的漂白硫酸盐针叶木浆、短切碳纤维、短切聚丙烯纤维、抗菌剂、改性碳纳米管-SiO2、环氧丙烷-木质素在配浆池混合，开动浆池搅拌器搅拌；
S3、成型、切割：将混合好的浆料抽到抄前池上网成型，设置单网上网定量为10～30g/m2，总定量为1200～1800g/m2，在成型缸得到卷层，并按2100×1650mm大小进行湿切；
S4、压水：采用压水机的高压为20Mpa，低压为16Mpa，保压时间为20～25s，压板温度为50～80℃；
S5、干燥：干燥温度为60±2℃，车速为0.5m/min；
S6、热压：热压过程的高压为22Mpa，低压为20Mpa，保压时间为55～65s，压板温度120～180℃，烘缸组进气压力为5kg/cm2，得到复合材料进行切边、压光、码垛。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中漂白硫酸盐针叶木浆的叩解度为48°SR。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中漂白硫酸盐针叶木浆含水量为90％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的漂白硫酸盐针叶木浆体积占配浆池容积的0.5～2％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的漂白硫酸盐针叶木浆体积占配浆池容积的0.8～1.2％。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中设置单网上网定量为20g/m2，总定量为1500g/m2的产品。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中压板温度为60±2℃。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中压板温度为150℃。
10.一种如权利要求2～9所述制备方法得到的抗菌阻燃短切聚丙烯纤维复合材料在日化、航空、运动器材领域的应用。
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