CN114960030A - 一种吸湿透气多层复合水刺非织造布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸湿透气多层复合水刺非织造布及其制备方法。包括以下步骤：步骤1：将粘胶纤维和棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；步骤2：将中空复合抗菌颗粒浸渍在异丙醇溶液中预处理；将其与有机硅密封胶分散在无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；步骤3：将聚丙烯、木质素、聚丙烯接枝马来酸酐、硼酸锌混合均匀，挤出造粒；纺丝成网；得到聚丙烯无纺布；步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液；覆盖聚丙烯无纺布；干燥、热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿、正反水刺加固；得到多层复合水刺非织造布。该方案在保证多层复合水刺非织造布具有良好吸湿透气性上，增加了抗菌性和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及水刺非织造布技术领域，具体为一种吸湿透气多层复合水刺非织造布及其制备方法。
背景技术
水刺非织造布是通过高压微细水流喷射在一层或多层纤维网中，在不损伤纤维原有特性上，使得纤维相互缠结，加固强化纤维织物的力学性能；由于其具有高强度、柔软性好、透气性佳，常被用于手术服、医用纱布、医用帘、口罩包覆材料等医疗领域中。
用于制备水刺非织造布的原料包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、涤纶、丙纶、粘胶纤维、甲壳素纤维、棉纤维、蚕丝、纸纤维、海藻纤维、木浆纤维等。其中包含了亲水性纤维、疏水性纤维；但是亲水性纤维耐磨性差、疏水性纤维吸湿透气性产，两者混合纺丝又存在相容性差。因此，通过将亲水层的非织造布与疏水层的非织造布复合，形成外表面耐磨，内表面吸湿柔肤的复合型非织造布是一种较佳的选择。
但是现有技术中，非织造布复合需要使用粘结剂，但是粘结剂的使用存在堵塞孔隙，降低非织造布透气性的问题，同时由于表层中耐磨性的非织造布吸湿透气性差，会降低整体非织造布的吸湿透气性。此外，出于应用领域的要求，一般需要引入抗菌剂，增加非织造布的抗菌性；常见的使用的无机类抗菌剂经过单一抗菌功能整理，耐久性差；有机合成的抗菌剂，会造成吸湿性、透气性不足。
因此，解决上述问题，制备一种吸湿透气多层复合水刺非织造布具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸湿透气多层复合水刺非织造布及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将30～35％的粘胶纤维和65～70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：将中空复合抗菌颗粒浸渍在异丙醇溶液中预处理；将其与有机硅密封胶分散在无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将聚丙烯、木质素、聚丙烯接枝马来酸酐、硼酸锌混合均匀，挤出造粒；纺丝、成网；得到聚丙烯无纺布；其中，聚丙烯接枝马来酸酐，按照专利CN201610609134.2一种低气味聚丙烯接枝马来酸酐的制备方法中实施例3制备。接枝率在1.2～1.5％。
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液；覆盖聚丙烯无纺布；干燥、热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿、正反水刺加固；得到多层复合水刺非织造布。
较为优化地，步骤2中，预处理过程中，中空复合抗菌颗粒与异丙醇的固液比为1g:100mL，预处理温度为45～55℃，预处理时间为1.5～2小时。
较为优化地，所述抗菌粘胶液的原料中包括：按重量计，中空复合抗菌颗粒12～16份、有机硅密封胶15～18份、无水乙醇30～35份。
较为优化地，所述中空复合抗菌颗粒的制备方法为：将纳米碳酸钙在黄胶原溶液中搅拌浸渍20～30分钟；转移至壳聚糖溶液、锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍10～15分钟；再浸渍在黄胶原溶液中10～15分钟；转移至壳聚糖溶液中搅拌浸渍20～30分钟；转移中乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌20～30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。
较为优化地，所述黄胶原溶液的浓度为0.9～1.2mg/L；壳聚糖溶液的浓度为0.9～1.2mg/L；纳米碳酸钙与黄胶原溶液、壳聚糖溶液的浸渍比为1g:200mL；纳米碳酸钙与混合液的浸渍比为1g:150mL，其中壳聚糖溶液、锌纳米溶胶的体积比为120:30mL；所述乙二胺四乙酸三钠盐溶液的浓度为0.2mol/L。
较为优化地，所述锌纳米溶胶的制备方法为：将硝酸锌加入聚乙二醇溶液中，加入乙二醛水溶液，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为80～90℃搅拌反应40～60分钟，得到锌纳米溶胶。
较为优化地，所述硝酸锌与聚乙二醇的摩尔体积比为3.5～4.5mmol:30mL；所述乙二醛水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，加入量为8～12mL；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为1～2mol/L，加入量为10～15mL。
较为优化地，步骤3中，聚丙烯无纺布的原料包括以下组分，按重量计，聚丙烯80～85份、木质素6～8份、聚丙烯接枝马来酸酐8～12份、硼酸锌1～2份。
较为优化地，步骤3中，挤出造粒的温度为170～180℃；纺丝温度为180～190℃，成网的牵引气流压力为1.5～2kPa；步骤4中，水刺处理过程中，水喷射压力为40～55bar。
较为优化地，一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法制备得到的多层水刺非织造布。
本技术方案中，通过将非织造布基布和聚丙烯无纺布通过抗菌粘胶液复合，在保证良好吸湿透气性能的基础上，增强抗菌性和表面耐磨性。同时，在复合之后透过水刺工艺加强，得到多层复合水刺非织造无纺布，进一步提高力学性能和吸湿透气性。
(1)方案中，并非如普通多层复合水刺非织造布那样通过，单一的水刺工艺得到单层非织造布再进行复合，过程更为简单；同时，该工艺过程，吸湿透气性更好。
其中，限定了方案中水处理的水喷射压力为40～55bar，原因在于，喷射压力的增加，会增加质量密度，由于较高的压力，无纺布由于纤维缠绕结构更为紧凑，会降低透气性；因此方案中限定了水喷射压力在40～50bar。
(2)方案中，聚丙烯无纺布中添加了一定比例的木质素、聚丙烯接枝马来酸酐、硼酸锌，来增强表层的吸湿透气性、抗菌性。
其中，木质素的加入量不宜过多，吸湿性的增加会影响非织造无纺布的力学性能。而木质素的亲水性，与疏水性的聚丙烯基质之间相容性差、分散性差，结合力较弱；在水刺过程中，由于一定时间的高压吸水过程，会将一定量的木质素冲掉降低了聚丙烯无纺布的吸湿性；且会形成不良孔隙，粗糙度增加，降低表面的耐磨性。因此方案中加入了一定的偶联剂聚丙烯接枝马来酸酐，其余聚丙烯具有相似相容性，而其马来酸酐与木质素中的羟基反应，从而增强了聚丙烯和木质素的相容性，也增强了木质素的分散性。因此，聚丙烯接枝马来酸酐可以提高聚丙烯无纺布的抗拉强度，同时促使在木质素添加情况下，保证了多层复合水刺非织造布表面的耐磨性。此外，
但是，由于聚丙烯接枝马来酸酐的加入由于交联过程，降低了亲水基团的丰度，因此，减少了聚丙烯无纺布的吸湿性透气性；因此方案中该物质的量不宜过多，其次，还加入了硼酸锌优化互补，提高吸湿性，增加抗菌性和阻燃性。由于硼酸锌具有一定的水溶性，在水刺处理过程中会溶解，使得被包覆在聚丙烯无纺布中的硼酸锌溶解，产生了孔隙，增强了透气性。
(3)方案中通过正负离子逐层组装，然后刻蚀溶解壳芯，得到中空复合抗菌颗粒；并将其在异丙醇中预处理，增加表面羟基，部分替代有机硅密封胶，用于复合非织造布基布和聚丙烯无纺布，从而避免粘结剂复合，降低透气性问题，同时还增加了多层非织造布的抗菌性。
其中，以带正电荷的碳酸钙为核心；将其浸渍在带负电荷的黄原胶中；然后置于含有锌溶胶的混合溶液中，带正电荷，同时产生抗菌性；在将其置于负电荷的黄原胶中；最后使用正电荷的壳聚糖作为最外层；然后通过乙二胺四乙酸三钠盐溶液刻蚀，除去内部的碳酸钙，以此，得到中空复合抗菌颗粒。由于氧化锌被包覆在中空复合抗菌颗粒中，在水刺处理过程中，与直接溅射无机粒子以及抗菌剂整理相比；其耐久性佳，不会在水刺处理过程中损失。
同时，其虽然在水刺处理过程中具有壳聚糖一定溶胀性，由于有机硅密封胶网络的耐水性，限制了其溶胀性，同时，方案中预先将其置于异丙醇溶液中预处理，增加了羟基丰度，并通过热轧，增强了层与层之间的氢键作用力；以此，抑制了水刺处理后，层与层之间粘结强度降低。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例1：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例2：
步骤1：将32％的粘胶纤维和68％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将3.5mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.1mol/L的12mL乙二醛水溶液，加入浓度为1mol/L的15mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为80℃搅拌反应40分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为0.9mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍20分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍10分钟；再浸渍在黄胶原溶液中10分钟；转移至浓度为0.9mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍20分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌20分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将12份中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为45℃下预处理1.5小时；将其与15份有机硅密封胶分散在30份无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将80份聚丙烯、6份木质素、8份聚丙烯接枝马来酸酐、1份硼酸锌混合均匀，在温度为170℃下挤出造粒；在温度为180℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液得到15μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；60℃下干燥、80℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为40bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例3：
步骤1：将35％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4.5mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.2mol/L的8mL乙二醛水溶液，加入浓度为2mol/L的10mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.2mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟，转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍15分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.2mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将16份中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为55℃下预处理2小时；将其与18份有机硅密封胶分散在35份无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将85份聚丙烯、8份木质素、12份聚丙烯接枝马来酸酐、2份硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为2kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂18μm抗菌粘胶液；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、100℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为55bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例4：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网、水刺处理，得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；水喷射压力为50bar水刺处理，得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到多层复合水刺非织造布。
实施例5：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将30mL锌纳米溶胶与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例6：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将1g的纳米氧化锌在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；洗涤、干燥，得到复合抗菌颗粒。(2)将15g复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例7：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入45mL聚乙二醇溶液中；设置温度为180℃搅拌反应60分钟，离心分离，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例8：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例9：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为50bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实施例10：
步骤1：将30％的粘胶纤维和70％的棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：(1)将4mmol的硝酸锌加入30mL聚乙二醇溶液中，加入浓度为0.18mol/L的10mL乙二醛水溶液，加入浓度为1.5mol/L的12mL聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为90℃搅拌反应60分钟，得到锌纳米溶胶。(2)将1g的纳米碳酸钙在浓度为1.0mg/L的200mL黄胶原溶液中搅拌浸渍30分钟；转移至120mL的壳聚糖溶液、30mL锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍12分钟；再浸渍在黄胶原溶液中15分钟；转移至浓度为1.0mg/L的120mL壳聚糖溶液中搅拌浸渍30分钟；转移中浓度为0.2mol/L的100mL乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。(3)将15g中空复合抗菌颗粒按照固液比为1g:100mL浸渍在异丙醇溶液中，在温度为50℃下预处理2小时；将其与16g有机硅密封胶分散在35g无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将82g聚丙烯、8g木质素、10g聚丙烯接枝马来酸酐、1.5g硼酸锌混合均匀，在温度为180℃下挤出造粒；在温度为190℃下纺丝、在牵引气流压力为1.5kPa下成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液，得到20μm的抗菌粘胶层；覆盖聚丙烯无纺布；80℃下干燥、90℃热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿，将两面在水喷射压力为60bar下进行正反水刺加固，得到多层复合水刺非织造布。
实验：取实施例1～10制备的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布，按照GB/T5354-1997《纺织品织物透气性的测定》中标准测试方法，测试多层复合水刺非织造布的透气量；按照GB/T12704-2009中吸湿法测试，测试多层复合水刺非织造布的透湿量。同时通过振荡法检测其对于金黄色葡萄球菌的抑菌率。使用万能力学试验机检测其断裂强力。所得数据如下所示：
结论：由实施例1～3的数据可知，所制备的多层复合水刺非织造无纺布具有高透气率，高达97.27mL/cm2 .s、良好的透湿量，在8000g/m2 .d以上；抑菌率高达98％，断裂强力为1009N，力学性能好。
将实施例4的数据与实施例1的数据对比，可以发现：先水刺再复合，透气性和力学强度均有下降。因为分开水刺在复合，没有将基布和聚丙烯无纺布以及抗菌粘胶中层与层之间加固，使得力学性能下降，同时，吸湿透气性下降。
将实施例5～7中的数据与实施例1的数据对比，可以发现：实施例5中将中空颗粒抗菌材料直接替换为纳米氧化锌，透气量变化不大，但是透湿量、抑菌率、断裂强力均有下降；原因是：中空复抗菌颗粒将纳米氧化锌直接包裹，降低了其在水刺过程中的损失，同时由于壳聚糖、黄原胶增加了吸水性，增强了透湿性；同时由于中空壳层的加入增强了多层复合水刺无纺布的力学性能。而实施例6中，直接将纳米氧化锌直接包裹在做里层，增加了刚性，也降低了抗菌离子的释放，因此，断裂强力和抑菌率下降；同时由于不知中空形状，降低了透气性。实施例7中，由于锌纳米溶胶是在较高温度下制备的，纳米粒子颗粒较大，在中空复抗菌颗粒，较大的颗粒不好负载，因此降低了纳米锌的包覆和负载量，因此，透气性下降。
将实施例8～9的数据与实施例1的数据对比，可以发现：实施例8中，由于聚丙烯接枝马来酸酐未加入，使得聚丙烯和木质素中的相容性变差，因此力学性能等性能降低；实施例9中，由于硼酸锌的加入是为了互补聚丙烯接枝马来酸酐产生的透气性变差，因此未加入性能下降。
实施例10中，由于喷射压力的增加，质量密度增加，纤维缠绕结构更为紧凑，会降低透气性。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)
1.一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将粘胶纤维和棉纤维混合均匀，经过开松、梳理、铺网得到非织造布基布；
步骤2：将中空复合抗菌颗粒浸渍在异丙醇溶液中预处理；将其与有机硅密封胶分散在无水乙醇中，得到抗菌粘胶液；
步骤3：将聚丙烯、木质素、聚丙烯接枝马来酸酐、硼酸锌混合均匀，挤出造粒；纺丝、成网；得到聚丙烯无纺布；
步骤4：将非织造布基布表面喷涂抗菌粘胶液；覆盖聚丙烯无纺布；干燥、热轧，得到复合非织造布；将其经过预浸湿、正反水刺加固；得到多层复合水刺非织造布。
2.根据权利要求1中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：步骤2中，预处理过程中，中空复合抗菌颗粒与异丙醇的固液比为1g:100mL，预处理温度为45～55℃，预处理时间为1.5～2小时。
3.根据权利要求1中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：所述抗菌粘胶液的原料中包括：按重量计，中空复合抗菌颗粒12～16份、有机硅密封胶15～18份、无水乙醇30～35份。
4.根据权利要求1中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：所述中空复合抗菌颗粒的制备方法为：将纳米碳酸钙在黄胶原溶液中搅拌浸渍20～30分钟；转移至壳聚糖溶液、锌纳米溶胶的混合液中搅拌浸渍10～15分钟；再浸渍在黄胶原溶液中10～15分钟；转移至壳聚糖溶液中搅拌浸渍20～30分钟；转移中乙二胺四乙酸三钠盐溶液中搅拌20～30分钟；洗涤、干燥，得到中空复合抗菌颗粒。
5.根据权利要求4中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：所述黄胶原溶液的浓度为0.9～1.2mg/L；壳聚糖溶液的浓度为0.9～1.2mg/L；纳米碳酸钙与黄胶原溶液、壳聚糖溶液的浸渍比为1g:200mL；纳米碳酸钙与混合液的浸渍比为1g:150mL，其中壳聚糖溶液、锌纳米溶胶的体积比为120:30mL；所述乙二胺四乙酸三钠盐溶液的浓度为0.2mol/L。
6.根据权利要求4中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：所述锌纳米溶胶的制备方法为：将硝酸锌加入聚乙二醇溶液中，加入乙二醛水溶液，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液；设置温度为80～90℃搅拌反应40～60分钟，得到锌纳米溶胶。
7.根据权利要求6中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：所述硝酸锌与聚乙二醇的摩尔体积比为3.5～4.5mmol:30mL；所述乙二醛水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，加入量为8～12mL；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为1～2mol/L，加入量为10～15mL。
8.根据权利要求1中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：步骤3中，聚丙烯无纺布的原料包括以下组分，按重量计，聚丙烯80～85份、木质素6～8份、聚丙烯接枝马来酸酐8～12份、硼酸锌1～2份。
9.根据权利要求1中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法，其特征在于：步骤3中，挤出造粒的温度为170～180℃；纺丝温度为180～190℃，成网的牵引气流压力为1.5～2kPa；步骤4中，水刺处理过程中，水喷射压力为40～55bar。
10.根据权利要求1～9中所述的一种吸湿透气多层复合水刺非织造布的制备方法制备得到的多层水刺非织造布。
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