CN114635284A - 一种无纺布制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无纺布制备方法，包括以下步骤：将无纺布母粒通过熔融挤出、熔融喷丝制备无纺布纤维；制备氮化硅粉料浆；将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，然后将所述无纺布纤维进行干燥得到灭菌无纺布纤维；所述氮化硅粉料浆包括有机溶剂、氮化硅粉；将所述灭菌无纺布纤维进行成网，然后加固成布，即得；通过所述氮化硅粉涂覆在无纺布纤维表面实现了无纺布纤维实现灭菌性能，由于氮化硅粉料浆采用有机溶剂避免了对无纺布静电吸附性能的降低。

Description

一种无纺布制备方法
技术领域
本发明涉及无纺布制备领域，具体涉及一种熔喷布制备领域。
背景技术
无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，优点是不产生纤维屑，强韧、耐用、丝般柔软，也是增强材料的一种，而且还有棉质的感觉，和棉织品相比，无纺布的袋子容易成形，而且造价便宜；用熔喷法制备的无纺布为熔喷布。
熔喷布内部空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好，具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性喷布是口罩最核心的材料；且熔喷布做口罩时通过物理方法处理后具有静电吸附性能；但是传统的熔喷布制作口罩能够有效吸附带有病毒的气溶胶，但是病毒停留在熔喷布内部，无法将病菌杀灭，容易造成在口罩取下时或取下后病菌造成人员二次感染；
如何实现熔喷布在不降低原吸附性能、静电性能同时，又具有灭菌性能成为本领域研究的一个难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无纺布制备方法，包括以下步骤：将无纺布母粒通过熔融挤出、熔融喷丝制备无纺布纤维；制备氮化硅粉料浆；将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，然后将所述无纺布纤维进行干燥得到灭菌无纺布纤维；所述氮化硅粉料浆包括有机溶剂、氮化硅粉；将所述灭菌无纺布纤维进行成网，然后加固成布，即得；通过所述氮化硅粉涂覆在无纺布纤维表面实现了无纺布纤维实现灭菌性能，由于氮化硅粉料浆采用有机溶剂避免了对无纺布静电吸附性能的降低。
本发明提供了一种无纺布制备方法，包括以下步骤：将无纺布母粒通过熔融挤出、熔融喷丝制备无纺布纤维；制备氮化硅粉料浆；将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，然后将所述无纺布纤维进行干燥得到灭菌无纺布纤维；所述氮化硅粉料浆包括有机溶剂、氮化硅粉；将所述灭菌无纺布纤维进行成网，然后加固成布，即得；所述无纺布母粒为聚丙烯、聚乳酸，所述无纺布母粒带有静电；所述氮化硅粉为纳米级氮化硅粉。
本发明相对于现有技术的有益效果在于，由于氮化硅粉尤其是纳米级氮化硅粉具有广谱的杀灭病毒及细菌功能，通过将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，实现所述无纺布纤维具有广谱的杀灭病毒及细菌功能；同时由于所述氮化硅粉料浆包括有机溶剂、氮化硅粉，通过有机溶剂避免了无纺布纤维对无机物的排斥导致氮化硅粉料无法附着在无纺布纤维上的问题；因为熔喷布无纺布纤维为阻水材料；
同时由于采用有机溶剂，避免了原无纺布纤维上面带的静电不会被处理掉，无纺布纤维涂覆氮化硅粉后依然具有静电吸附效果。
进一步，所述有机溶剂包括乙醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过有机溶剂包括乙醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种，既能实现将氮化硅粉分散涂覆在无纺布纤维上，同时又能避免无纺布纤维静电吸附效果消失。
进一步的，所述氮化硅粉料浆还包括，分散剂、沉淀剂；
所述氮化硅粉体、分散剂、沉淀剂、有机溶剂质量比为(68-72):(1-3):(1-3):(22-26)；和/或所述氮化硅粉料浆的粘度为10-25cPs；所述氮化硅粉料浆配制过程中，先将氮化硅粉体、分散剂、有机溶剂按质量配比混合得到混合溶液，在向无纺布纤维表面进行涂覆之前向混合溶液中加入沉淀剂，得到氮化硅粉料浆。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述氮化硅粉料浆还包括，分散剂、沉淀剂，通过分散剂实现氮化硅粉均匀分散在溶剂中，通过沉淀剂有利于将氮化硅粉均匀沉淀在无纺布纤维表面；通过所述添加比例为(68-72):(1-3):(1-3):(22-26)，所述氮化硅粉料浆的粘度为10-25cPs，实现氮化硅粉既分散均匀，同时又避免氮化硅粉在无纺布纤维表面过厚，导致无纺布的吸附或阻挡效果降低；氮化硅粉料浆配制过程中通过先将氮化硅粉体、分散剂、有机溶剂混合，在向无纺布纤维表面进行涂覆之前向混合溶液中加入沉淀剂，既实现了氮化硅粉能够均匀沉积在无纺布纤维表面，同时避免了沉淀剂过早加入导致氮化硅粉出现部分沉淀，导致涂覆效率降低。
进一步的，所述沉淀剂为尿素和/或乙二胺。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述尿素和/或乙二胺既能实现氮化硅粉料浆对无纺布纤维进行附着时，能够均匀沉积在无纺布纤维表面，同时又避免了对无纺布纤维静电吸附性能的降低。
进一步的，所述分散剂为不饱和多胺酰胺和低分子酸性聚酯盐、含有羧酸基团的共聚物、辛基酚聚氧乙酯、含酸性基团的共聚物溶液、具有填充亲和基团的共聚物的溶液、2-苯氧乙醇与酸性聚酯醇氨盐混合物中的一种或多种；优选含酸性基团的共聚物溶液、具有填充亲和基团的共聚物的溶液、2-苯氧乙醇与酸性聚酯醇氨盐混合物中的一种或多种。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述分散剂实现将氮化硅粉均匀的分散在有机溶剂中，避免出现团聚或堆积现象；优选的含酸性基团的共聚物溶液、具有填充亲和基团的共聚物的溶液、2-苯氧乙醇与酸性聚酯醇氨盐混合物能够对疏水改性后的氮化硅粉进行分散；
且所述的分散剂避免了对无纺布纤维静电吸附性能的降低。
进一步的，将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面具体过程为，将所述无纺布纤维浸泡在氮化硅粉料浆中10-30min；或将所述氮化硅粉料浆通过浸渍在所述无纺布纤维表面。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，有利于氮化硅粉在无纺布纤维表面附着均匀，且避免了在无纺布纤维表面附着过厚。
进一步的，所述的无纺布制备方法还包括：将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面过程中，将所述氮化硅粉料浆与所述无纺布纤维接触后，加入沉降剂；
所述沉降剂为聚丙烯酰胺和/或聚乙二醇。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过将所述氮化硅粉末浆料与所述无纺布纤维接触后加入沉降剂，将均匀沉淀在无纺布纤维上面的氮化硅粉表面的分散剂打开，将氮化硅粉释放出后直接与无纺布纤维接触并附着；实现氮化硅粉的附着的成功率高，进一步的保证了氮化硅粉在无纺布纤维表面的附着均匀；通过所述沉降剂为聚丙烯酰胺和/或聚乙二醇，避免了对无纺布纤维的静电吸附性能的降低。
进一步的，将涂敷氮化硅粉料浆的所述无纺布纤维进行干燥时，所述干燥温度为60-80℃，干燥时间2-3小时。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述干燥温度为60-80℃，干燥时间2-3小时，实现将附着在无纺布纤维表面的氮化硅粉与无纺布纤维结合牢固，且不会对无纺布纤维结构造成损伤。
进一步的，所述无纺布制备方法还包括，在所述制备氮化硅粉料浆前，需要对氮化硅粉进行改性，将氮化硅粉改性为疏水型氮化硅粉；和/或所述疏水型氮化硅粉粒度为2000-5000目的颗粒占总颗粒的80-95％。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述制备氮化硅粉料浆前，需要对氮化硅粉进行改性，将氮化硅粉改性为疏水型氮化硅粉，既有利于氮化硅粉在有机溶剂中的分散，同时有利于氮化硅粉与无纺布纤维的附着均匀与牢固，因为无纺布纤维、有机溶剂均为有机物，与未改性的氮化硅粉亲和力不强；
同时避免了氮化硅粉在无纺布纤维表面附着均匀后，无纺布纤维的静电吸附效果由于氮化硅的覆盖而降低；因为氮化硅改性后表面的有机基团在无纺布纤维进行干燥成网、成布过程中，由于物理效果摩擦产生静电；
所述疏水型氮化硅粉粒度为2000-5000目的颗粒占总颗粒的80-95％，有利于氮化硅粉在无纺布纤维表面附着均匀同时，避免了将无纺布纤维直径增加明显，避免了因此导致的无纺布的吸附效果以及阻挡效果降低。
进一步的，所述氮化硅粉改性过程为，将所述氮化硅粉与改性剂质量按(85-90)：(10-15)比例混合后，进行研磨；然后进行烘干、分级；所述改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆铝偶联剂中的一种或多种；
优选氮化硅粉进行改性具体过程，将改性前氮化硅粉与改性剂混合加入球磨设备中进行球磨，球料比为(78-82):(18-22)，转速180-220r/min，球磨时间10-12h；球磨结束后，烘干温度为65-75℃，烘干时间为22-26h，烘干后进行筛分。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述改性剂实现对氮化硅粉进行改性的同时，有利于氮化硅粉在物理作用或摩擦下产生静电。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
本实施例提供了本发明提供了一种无纺布制备方法，包括以下步骤：将无纺布母粒通过熔融挤出、熔融喷丝制备无纺布纤维；所述无纺布母粒为聚丙烯，且经过物理处理后带有静电；
制备氮化硅粉料浆；所述氮化硅粉料浆包括，有机溶剂、氮化硅粉、分散剂、沉淀剂；所述氮化硅粉为纳米级氮化硅粉；
所述氮化硅粉体、分散剂、沉淀剂、有机溶剂质量比为70:2:2:24；所述氮化硅粉料浆的粘度为17cPs；
所述氮化硅粉料浆配制过程中，先将氮化硅粉体、分散剂、有机溶剂按质量配比混合得到混合溶液，在向无纺布纤维表面进行涂覆之前向混合溶液中加入沉淀剂，得到氮化硅粉料浆；
所述有机溶剂为乙醇；所述沉淀剂为尿素；所述分散剂为不饱和多胺酰胺，具体为ANTI-TERRA-U 100；分散剂为含有羧酸基团的共聚物溶液，具体为KOS110；
将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面过程中，将所述无纺布纤维浸泡在氮化硅粉料浆中20min；当所述氮化硅粉料浆与所述无纺布纤维接触后，加入沉降剂；所述沉降剂为聚丙烯酰胺；
将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面后，将所述无纺布纤维进行干燥得到灭菌无纺布纤维；所述干燥温度为70℃，干燥时间2.5小时；将所述灭菌无纺布纤维进行成网，然后加固成布，即得。
实施例二：
本实施例与实施例一相同的特征不再赘述，本实施例与实施例一不同的特征在于：
所述无纺布制备方法还包括，在所述制备氮化硅粉料浆前，需要对氮化硅粉进行改性，将氮化硅粉改性为疏水型氮化硅粉；所述疏水型氮化硅粉粒度为2000-5000目的颗粒占总颗粒的88％；
所述氮化硅粉改性过程为，将所述氮化硅粉与改性剂质量按88：12比例混合后，进行研磨；然后进行烘干、分级；所述改性剂为硅烷偶联剂；研磨具体过程为将改性前氮化硅粉与改性剂混合加入球磨设备中进行球磨，球料比为8:1，转速200r/min，球磨时间12h；球磨结束后，在70℃的烘箱中烘干24h，烘干后进行筛分。
所述氮化硅粉体、分散剂、沉淀剂、有机溶剂质量比为71:2.5:2.5:24；所述氮化硅粉料浆的粘度为24cPs；
将所述无纺布纤维进行干燥得到灭菌无纺布纤维；所述干燥温度为62℃，干燥时间2小时；
所述有机溶剂为乙酸乙酯；所述沉淀剂为乙二胺；所述分散剂为含酸性基团的共聚物溶液，具体为BYK111。
将所述氮化硅粉料浆与所述无纺布纤维接触后，加入沉降剂，所述沉降剂为聚乙二醇。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

Claims (10)

1.一种无纺布制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将无纺布母粒通过熔融挤出、熔融喷丝制备无纺布纤维；
制备氮化硅粉料浆；
将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面，然后将所述无纺布纤维进行干燥得到改性灭菌布纤维；
所述氮化硅粉料浆包括有机溶剂、氮化硅粉；
将所述灭菌无纺布纤维进行成网，然后加固成布，即得。
2.根据权利要求1所述的无纺布制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙醇、乙腈、乙酸乙酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的无纺布制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉料浆还包括，分散剂、沉淀剂；
所述氮化硅粉体、分散剂、沉淀剂、有机溶剂质量比为(68-72):(1-3):(1-3):(22-26)；
和/或
所述氮化硅粉料浆的粘度为10-25cPs。
4.根据权利要求3所述的无纺布制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为尿素和/或乙二胺。
5.根据权利要求3所述的无纺布制备方法，其特征在于，所述分散剂为不饱和多胺酰胺和低分子酸性聚酯盐、含有羧酸基团的共聚物、辛基酚聚氧乙酯、含酸性基团的共聚物溶液、具有填充亲和基团的共聚物的溶液、2-苯氧乙醇与酸性聚酯醇氨盐混合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的无纺布制备方法，其特征在于，将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面具体过程为，将所述无纺布纤维浸泡在氮化硅粉料浆中10-30min；
或
将所述氮化硅粉料浆通过浸渍在所述无纺布纤维表面。
7.根据权利要求1或6中所述的无纺布制备方法，其特征在于，还包括：将所述氮化硅粉料浆涂敷无纺布纤维表面过程中，将所述氮化硅粉料浆与所述无纺布纤维接触后，加入沉降剂；
所述沉降剂为聚丙烯酰胺和/或聚乙二醇。
8.根据权利要求1中所述的无纺布制备方法，其特征在于，将涂敷氮化硅粉料浆的所述无纺布纤维进行干燥时，所述干燥温度为60-80℃，干燥时间2-3小时。
9.根据权利要求1-6所述的任一无纺布制备方法，其特征在于，还包括，在所述制备氮化硅粉料浆前，需要对氮化硅粉进行改性，将氮化硅粉改性为疏水型氮化硅粉；
和/或
所述疏水型氮化硅粉粒度为2000-5000目的颗粒占总颗粒的80-95％。
10.根据权利要求9所述的无纺布制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉改性过程为，将所述氮化硅粉与改性剂质量按(85-90)：(10-15)比例混合后，进行研磨；然后进行烘干、分级；
所述改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆铝偶联剂中的一种或多种。
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