CN115573100B - 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115573100B
CN115573100B CN202211349942.1A CN202211349942A CN115573100B CN 115573100 B CN115573100 B CN 115573100B CN 202211349942 A CN202211349942 A CN 202211349942A CN 115573100 B CN115573100 B CN 115573100B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
lubricant
electret
antioxidant
tpc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211349942.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115573100A (zh
Inventor
李娟�
杨照
庞会霞
王彦文
罗珊珊
高成涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Original Assignee
Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Material Industrial Technology Research Institute filed Critical Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
Priority to CN202211349942.1A priority Critical patent/CN115573100B/zh
Publication of CN115573100A publication Critical patent/CN115573100A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115573100B publication Critical patent/CN115573100B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • D01F1/103Agents inhibiting growth of microorganisms
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/10Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/16Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/56Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061Load-responsive characteristics elastic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/063Load-responsive characteristics high strength
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/13Physical properties anti-allergenic or anti-bacterial
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00Medical; Hygiene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00Medical; Hygiene
    • D10B2509/02Bandages, dressings or absorbent pads
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00Medical; Hygiene
    • D10B2509/02Bandages, dressings or absorbent pads
    • D10B2509/022Wound dressings

Abstract

本发明公开了一种基于TPC‑ET的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法,包括如下重量比的原料:热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物:20~100份;聚丙烯:0~50份;聚对苯二甲酸丙二醇酯:0~50份;相容剂:1~15份;抗病毒抗菌驻极母粒:10~50份;抗氧剂:0.1~5份;润滑剂:0.1~5份;本发明TPC‑ET的两相结构和非晶结构,赋予非织造布良好的弹性及高的弹性回复率,TPC‑ET中聚酯链段同PTT之间结构相似,两者相容性高,PTT加入后与TPC‑ET的聚酯段形成物理交联网络,改善了TPC‑ET性能,提高了机械强度,使得非织造材料不易断裂。

Description

一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法
技术领域
本发明属于熔喷非织造材料领域,具体涉及到一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法。
背景技术
熔喷布主要以聚丙烯为原料,是由无序排列的超细短纤维组成,纤维直径约为1~5微米,具有较大的比表面积,孔隙小而空隙率大,结构蓬松,具有较好的各向同性,手感柔软,过滤性、透气性、绝热性能好。熔喷布的过滤原理除普通过滤材料所有的阻截效应外,主要靠驻极体纤维的静电效应捕集微细尘粒,具有过滤阻力小、滤层薄、过滤效果好等优点,对微细固体尘粒有很好的过滤效果,对大气中的气溶胶、细菌、烟雾、各种花粉均有很好的阻截过滤效果,广泛应用于医用和工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、电池隔板以及隔音材料等领域。
弹性非织造材料是指该在一定的拉伸外力作用下,伸长率可以达到60%以上,外力去除后,又能自行恢复原伸长的55%的材料。熔喷高弹性非织造材料除了具有熔喷聚丙烯复合驻极体材料以上特点外,还具有可伸展性、高弹性、和易弯曲性等优异性能,这些性能在服装、医用等方面得到了广泛的应用。用熔喷弹性非织造材料支撑的用品可以与穿戴者的身体部位紧密贴合,增加了穿着舒适性。而传统的非织造材料弹性差,伸长率低且经伸长后回复率低,这限制了非织造材料在某些方面的应用,如采用传统的非织造材料制备口罩,由于其弹性较差,大幅度拉伸时极易碎裂,且其透气性较差,极易造成儿童使用口罩时呼吸不畅,从而不利于儿童的身心健康。
目前,弹性非织造材料还广泛应用于多种领域,如生物组织工程,过滤材料和形状记忆材料等。热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物(TPC-ET)是聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物,其中聚醚软段为非结晶性聚醚,包括聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚等。TPC-ET作为一种热塑性弹性塑料,同时兼具塑料与橡胶的特性,即有塑料的可加工型,又有类似橡胶的弹性及柔软性,被广泛应用于汽车,航空,电器,体育等各个行业,而且TPC-ET可利用各种加工方式成型,易于制成各种复杂的形形色色的塑制品,这种弹性体硬度范围可从邵氏28D-80D进行选择。另外,这种材料可回收利用,数据表明,在TPC-ET混合25%的回收料情况下,其制品的各项物理性能基本维持原状,在要求不高的情况下更可高达50%的比例。TPC-ET具有出色的韧性和弹性、高抗蠕变性、抗冲击性和抗挠曲疲劳性、低温下的柔韧性以及在高温下良好的性能保持性,TPC-ET在零下40℃的低温环境下,韧性仍能维持80%以上,足以满足大多数的低温应用。此外,它还耐受许多工业化学品、油和溶剂。TPC-ET不含增塑剂无毒无味,符合食品医疗的卫生标准。
但是,由于TPC-ET熔体黏度大,流变性不佳,难以单独纺丝形成非织造布。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料,包括如下重量比的原料:
热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物:20~100份;
聚丙烯:0~50份;
聚对苯二甲酸丙二醇酯:0~50份;
相容剂:1~15份;
抗病毒抗菌驻极母粒:10~50份;
抗氧剂:0.1~5份;
润滑剂:0.1~5份。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物TPC-ET是聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物;其中,
所述聚醚软段为非结晶性聚醚,包括聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种及其几种的组合物;
硬段和软段的重量比为15~90:10~85。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述聚丙烯为均聚聚丙烯,在测试条件为230℃/2.16kg时,其熔融指数为200~2500g/10min。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度≥0.7dl/g。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)一种或两种。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述抗病毒抗菌驻极母粒,其制备方法包括,
步骤(1)干燥物料:将上述热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂分别置于60~110℃电热鼓风干燥箱中进行干燥8~16h;
步骤(2)物料称量:将步骤(1)干燥好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体驻极体、抗氧剂及润滑剂按照以下重量比对各组分进行称量:
热塑性弹性体:10~70份;
相容剂:5~35份;
抗病毒抗菌剂:15~55份;
驻极体:10~60份;
抗氧剂:0.1~3份;
润滑剂:0.1~3份;
步骤(3)制备混合料:将步骤(2)称量好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体驻极体、抗氧剂及润滑剂置于高速混合机中混合5~10min,得混合料;
步骤(4)制备母粒:将步骤(3)制备混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得抗病毒抗菌驻极母粒;其中,双螺杆挤出机的温度为180~260℃,主机螺杆转速为100~500rad/min。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述热塑性弹性体选自热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物(TPC-ET)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)中的一种或多种;其中,
所述热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物选自聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物,所述的聚醚软段为非结晶性聚醚,包括聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种及其几种的组合物,其硬段和软段的重量比为15~90:10~85;
所述抗病毒抗菌剂为纳米银、纳米氧化铜、纳米氧化锌、载银硅酸盐、载银磷酸锆、壳聚糖、茶多酚、季铵盐中的一种或几种;
所述驻极体是由有机驻极体材料或无机驻极体材料中的一种或多种制备而成;所述有机驻极体材料选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、共聚氟化物中的一种或几种,所述无机驻极体材料选自硅基氮化硅、硅基二氧化硅中的一种或几种;
所述相容剂为马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝EPDM(EPDM-g-MAH)、马来酸酐接枝SEBS(SEBS-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝EPDM(EPDM-g-GMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝SEBS(SEBS-g-GMA)、乙稀-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-BA-GMA)、乙稀-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)中的一种或几种。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂S-9228、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1790、抗氧剂412S中的一种或以任意比例混合的多种。
作为本发明所述基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的一种优选方案,其中:所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸钙、乙撑双油酰胺、硬脂酸中的一种或多种。
本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法,包括,
步骤(1):将热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯、相容剂、抗病毒抗菌驻极母粒分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥8~16h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物:20~100份;
聚丙烯:0~50份;
聚对苯二甲酸丙二醇酯:0~50份;
相容剂:1~15份;
抗病毒抗菌驻极母粒:10~50份;
抗氧剂:0.1~5份;
润滑剂:0.1~5份。
步骤(3):将步骤(2)中称量好的热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯、相容剂、抗病毒抗菌驻极母粒和聚丙烯、抗氧剂、润滑剂置于高速混合机中混合5~10min,得混合料;
步骤(4):将步骤(3)中所得混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,其中,双螺杆挤出机的温度为180~275℃,主机螺杆转速为100~500rad/min;
步骤(5):将步骤(4)中所得将粒料在190~310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.1~0.7mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到高弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为250~350℃,牵伸热风量为2500~4000m3/h,接收距离为10~80m,热轧温度设置为120~185℃,热轧辊压力设置为30~120daN/cm。
本发明有益效果:
(1)本发明通过高流动PP的引入克服了由于TPC-ET熔体黏度大、流变性不佳、难以单独纺丝形成非织造布的问题。
(2)本发明TPC-ET的两相结构和非晶结构,赋予非织造布良好的弹性及高的弹性回复率,TPC-ET中聚酯链段同PTT之间结构相似,两者相容性高,PTT加入后与TPC-ET的聚酯段形成物理交联网络,改善了TPC-ET性能,提高了机械强度,使得非织造材料不易断裂。
(3)本发明通过选择适当粒径氟类驻极粉,配合适合的相容剂的使用使得聚合物基体的极性增加,从而使得聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯与母粒用聚合物基体的相容性增加,同时母粒制备方法将解决了氟类驻极粉体堆积团聚问题,使得在较少的驻极粉添加量下达到理想的驻极效果;引入功能性相容剂聚合物接枝马来酸酐(MAH)和聚合物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),抗菌剂壳聚糖分子结构单元中的氨基和茶多酚中的羟基与MAH和GMA发生开环反应,增加抗菌剂在聚合物中的相容性,使两相界面分散相尺寸减小,提高两相界面结合力,解决了抗病毒抗菌剂在高弹性非织造材料中分散不均匀的问题。
(4)本发明中所制备的基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料,牵伸纤维细度减小、纤维数量增大、纤维间排列紧密纤维间缠结度高,粘结点多,强度高,弹性好,伸长100%时弹性回复率高优异的高弹性熔喷非织造材料;同时在所制备的高弹性熔喷非织造材料引入抗病毒抗菌剂和驻极体,制得具有抗病毒抗菌驻极效应的高弹性熔喷非织造材料,可广泛应用于医疗领域,如口罩、医护防护服、绷带、创可贴、止血带等,值得被广泛推广应用。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明实施例和对比例中所用的原料的牌号和厂家如下:
TPC-ET,Hytrel 8238,聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚丁二醇软段的线型嵌段共聚物,硬段和软段的重量比为56:44,购自美国杜邦公司;
TPC-ET,Hytre l7246,聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚丁二醇醚软段的线型嵌段共聚物,硬段和软段的重量比为50:50,购自美国杜邦公司;
TPC-ET,Hytrel 4053,聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚丁二醇醚软段的线型嵌段共聚物,硬段和软段的重量比为30:70,购自美国杜邦公司;
TPC-ET,Hytrel 3078,聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚丁二醇醚软段的线型嵌段共聚物,硬段和软段的重量比为25:75,购自美国杜邦公司;
乙烯-辛烯共聚物(POE):DOW Eegage 8842,购自美国陶氏化学;
苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):Karton MD1648MO,购自美国科腾聚合物公司;
聚丙烯(PP):PP-H HY1500L,在测试条件为230℃/2.16kg时,其熔融指数为1500g/10min,购自中石化茂名分公司;
聚对苯二甲酸丙二醇酯类(PTT):Sorona 1001,特性粘数1.13dl/g,购自美国杜邦公司;
聚四氟乙烯(PTFE)微粉:Dyneon TF9207Z,平均粒径4um,购自美国3M公司;
聚偏氟乙烯(PVDF)微粉:Solef 1006,平均粒径5um,购自美国Solvay公司;
壳聚糖(CS):脱乙酰度95%,购自美国Amresco公司;
茶多酚(TP),纯度99%,购自厦门生物科技有限公司;
马来酸酐接枝SEBS(SEBS-g-MAH)::karton FG1901,接枝率1.7%,购自美国科腾聚合物公司;
马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH),Fine-Blend FB521A,接枝率0.7%,购自佳易容聚合物(上海)有限公司;
马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),CMG5701,接枝率1.03%,购自佳易容聚合物(上海)有限公司;
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝PP(PP-g-GMA),Plexar PX6006,接枝率1.03%,购自利安德巴塞尔工业公司;
乙稀-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-BA-GMA),Elvaloy PTW,购自美国杜邦公司;
乙稀-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA),LotaderAX8900,购自法国阿科玛公司;
N.N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS),KAOWAXEB-G,购自日本花王;
抗氧剂1010及抗氧剂168均购自巴斯夫股份公司。
本发明中抗病毒抗菌驻极母粒的制备:
表1抗病毒抗菌驻极母粒配方
Figure BDA0003918534760000071
Figure BDA0003918534760000081
本发明中抗病毒抗菌驻极母粒的制备方法:
步骤(1)干燥物料:按照表1,将热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂分别置于100℃电热鼓风干燥箱中进行干燥10h;
步骤(2)物料称量:将步骤(1)干燥好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体驻极体、抗氧剂及润滑剂按照表1所示的重量比对各组分进行称量;
步骤(3)制备混合料:将步骤(2)称量好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体驻极体、抗氧剂及润滑剂置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4)制备母粒:将步骤(3)制备混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得抗病毒抗菌驻极母粒;其中,双螺杆挤出机的温度为180~260℃,主机螺杆转速为350rad/min。
其中,母粒1#~2#制备时双螺杆挤出机的温度为180~260℃,母粒3#~11#制备时双螺杆挤出机的温度为180~220℃。
实施例1
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 8238、PTT Sorona 1001、PP-g-MAH CMG5701、抗病毒抗菌驻极母粒1#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 8238:60份,PP-H Y1500L:5份,PTT Sorona 1001:2份,PP-g-MAHCMG5701:3份,抗病毒抗菌驻极母粒1#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份。
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将步骤(3)中所得混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,其中,双螺杆挤出机的温度为180~275℃,主机螺杆转速为350rad/min;
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.3mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为330℃,牵伸热风量为3000m3/h,接收距离为50cm,热轧温度设置为165℃,热轧辊压力设置为60daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为92.5g/m2,纤维细度为1.68-13.17um,MD伸长率在279-325%之间,CD伸长率在215-376%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为59-67%,CD弹性回复率为56-63%。
实施例2
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 7246、PTT Sorona 1001、PP-g-MAH CMG5701、抗病毒抗菌驻极母粒2#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 7246:55份,PP-H Y1500L:7份,PTT Sorona 1001:5份,PP-g-MAHCMG5701:3份,抗病毒抗菌驻极母粒2#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.4mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为300℃,牵伸热风量为3500m3/h,接收距离为30cm,热轧温度设置为155℃,热轧辊压力设置为50daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为87.3g/m2,纤维细度为1.77-10.11um,MD伸长率在390-436%之间,CD伸长率在326-487%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为70-78%,CD弹性回复率为67-74%。
实施例3
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 4053、PTT Sorona 1001、PP-g-MAH CMG5701、抗病毒抗菌驻极母粒3#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 4053:50份,PP-H Y1500L:10份,PTT Sorona 1001:5份,PP-g-MAHCMG5701:5份,抗病毒抗菌驻极母粒3#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.4mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为300℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为35cm,热轧温度设置为150℃,热轧辊压力设置为45daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为79.5g/m2,纤维细度为1.23-9.12um,MD伸长率在446-491%之间,CD伸长率在377-538%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为75-83%,CD弹性回复率为72-79%。
实施例4
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 3078、PTT Sorona 1001、PP-g-MAH CMG5701、抗病毒抗菌驻极母粒4#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 3078:60份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-MAHCMG5701:3份,抗病毒抗菌驻极母粒4#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为75.2g/m2,纤维细度为0.87-7.12um,MD伸长率在557-601%之间,CD伸长率在485-649%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为81-87%,CD弹性回复率为77-84%。
实施例5
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 4053、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、抗病毒抗菌驻极母粒5#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 4053:50份,PP-H Y1500L:10份,PTT Sorona 1001:5份,PP-g-MAHCMG5701:5份,抗病毒抗菌驻极母粒5#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.4mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为300℃,牵伸热风量为3800m3/h,接收距离为30cm,热轧温度设置为150℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为78.4g/m2,纤维细度为1.12-8.01um,MD伸长率在497-542%之间,CD伸长率在428-588%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为80-85%,CD弹性回复率为76-83%。
实施例6
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 3078、PTT Sorona 1001、PP-g-MAH CMG5701、抗病毒抗菌驻极母粒6#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 3078:60份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-MAHCMG5701:3份,抗病毒抗菌驻极母粒6#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为74.1g/m2,纤维细度为0.86-7.72um,MD伸长率在547-611%之间,CD伸长率在536-687%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为84-91%,CD弹性回复率为79-87%。
实施例7
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 4053、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、抗病毒抗菌驻极母粒7#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 4053:50份,PP-H Y1500L:10份,PTT Sorona 1001:5份,PP-g-MAHCMG5701:5份,抗病毒抗菌驻极母粒7#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.4mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为300℃,牵伸热风量为3800m3/h,接收距离为30cm,热轧温度设置为150℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为77.3g/m2,纤维细度为1.01-7.89um,MD伸长率在508-573%之间,CD伸长率在459-619%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为82-87%,CD弹性回复率为78-85%。
实施例8
一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 3078、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、抗病毒抗菌驻极母粒8#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel3078:60份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-GMAPlexar PX6006:3份,抗病毒抗菌驻极母粒8#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为73.2g/m2,纤维细度为0.77-7.06um,MD伸长率在588-642%之间,CD伸长率在587-718%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为86-93%,CD弹性回复率为81-89%。
对比例1
步骤(1):将POE Eegage 8842、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、抗病毒抗菌驻极母粒9#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
POE Eegage 8842:60份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-GMAPlexar PX6006:3份,抗病毒抗菌驻极母粒9#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为117.7g/m2,纤维细度为3.23-21.12um,MD伸长率在189-292%之间,CD伸长率在177-338%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为37-43%,CD弹性回复率为32-41%。
对比例2
步骤(1):将SEBS Karton MD1648MO、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA PlexarPX6006、抗病毒抗菌驻极母粒10#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
SEBS Karton MD1648MO:60份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-GMA Plexar PX6006:3份,抗病毒抗菌驻极母粒10#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为157.7g/m2,纤维细度为5.23-31.12um,MD伸长率在281-343%之间,CD伸长率在271-371%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为47-53%,CD弹性回复率为42-48%。
相对于实施例8来说,对比例1和对比例2中配方中的所有涉及到的热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物(TPC-ET)换成了热塑性弹性体(POE)和热塑性弹性体(SEBS),其余配方和工艺与实施例8相同,可以看出对比例1和对比例2的配方制备得到的非织造材料各项性能很差,不满足高弹性非织造材料的要求。
对比例3
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 3078、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、抗病毒抗菌驻极母粒11#分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 3078:60份,PP-HY1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-GMAPlexar PX6006:3份,抗病毒抗菌驻极母粒11#:30份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为108.6g/m2,纤维细度为3.34-24.11um,MD伸长率在241-332%之间,CD伸长率在196-357%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为38-41%,CD弹性回复率为35-39%。
对比例3与实施例8所不同的地方是,对比例3中所用抗病毒抗菌驻极母粒11#的配方中未加入相容剂SEBS-g-MAH FG1901、E-MA-GMA Lotader AX8900或E-BA-GM ElvaloyPTW中任何一种,余配方和工艺与实施例8相同,可以看出对比例3的配方制备得到的非织造材料各项性能很差,不满足高弹性非织造材料的要求。
本发明实施例1-8中所用抗病毒抗菌驻极母粒中的制备配方中均含有相容剂,分别是SEBS-g-MAH FG1901、E-MA-GMA Lotader AX8900或E-BA-GM Elvaloy PTW,其中马来酸酐(MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的引入一方面增加了聚合物基体的极性,增加与强极性的聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯的驻极体与聚合物基体的相容性,使驻极体更均匀的分散于聚合物基体中,另一方面,马来酸酐(MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一类反应活性很高的接枝单体,能够与羧基羟基、氨基等官能团进行开环反应,形成增容性聚合物。所用抗菌剂壳聚糖分子结构单元中的氨基和茶多酚中的羟基与马来酸酐(MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)均能发生开环反应,增加了抗菌剂在聚合物基体中的相容性,使两相界面分散相尺寸减小,提高了两相界面结合力,使抗菌剂均匀的分散于聚合物基体中。
对比例4
步骤(1):将TPC-ET Hytrel 3078、PTT Sorona 1001、PP-g-GMA Plexar PX6006、壳聚糖分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥12h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量
TPC-ET Hytrel 3078:66份,PP-H Y1500L:4份,PTT Sorona 1001:3份,PP-g-GMAPlexar PX6006:3份,E-BA-GM Elvaloy PTW:6份,壳聚糖:9份,聚四氟乙烯TF9207Z:9份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,润滑剂EBS EB-G:0.3份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好各物料置于高速混合机中混合10min,得混合料;
步骤(4):将混合料投入混料机喂料斗,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,双螺杆挤出机的温度为180-275℃,主机螺杆转速为350rad/min。
步骤(5):将步骤(4)得到的粒料,在190-310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.5mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到弹性熔喷非织造材料;所述轧滚热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为290℃,牵伸热风量为4000m3/h,接收距离为40cm,热轧温度设置为145℃,热轧辊压力设置为40daN/cm。
利用上述配方和工艺制备得到的非织造材料的克重为107.4g/m2,纤维细度为2.23-11.12um,MD伸长率在275-387%之间,CD伸长率在317-345%之间,拉伸100%时,MD的弹性回复率为45-48%,CD弹性回复率为41-49%。
对比例4与实施例8所不同的地方是,对比例4中未用到抗病毒抗菌驻极母粒而是将所有所需原料和原料采用一步法直接共混后进行熔喷纺丝,相对于想制备抗病毒抗菌驻极母粒再进高弹性发非织造材料的两步法制备工艺而言,对比例4中虽然各项成分的比例和工艺与实施例8相同,但可以看出利用一步法制备工艺的对比例4所制备得到的非织造材料各项性能很差,不满足高弹性非织造材料的要求。
本发明所用用驻极体为具有永久极性的驻极体,驻极体增加了熔喷非织造材料中电荷捕集能阱的密度,有效释放负离子和储存电荷,提高了熔喷无纺布的综合滤效,使得在同等纤维细度和克重的情况下,降低了熔喷非织造材料产品阻力,同时提高了熔喷非织造材料产品滤效。氟类驻极粉是一类含氟有机聚合物的颗粒,是电荷储存性能优良有机高分子,具有耐化学腐蚀性、耐高温性、疏水性、优异的拉伸性能和介电性。但氟类驻极粉较难均匀分散在喷熔非织造纤维聚合物中,且需要在较大添加量下才能达到理想的驻极效果,然而其在较大添加量时容易导致分散不均,导致驻极效果不持久,且在生产过程中会造成断丝。本发明为了解决上述问题,选择适当粒径氟类驻极粉,配合适合的相容剂的使用,以及母粒法制备方法,能使氟类驻极粉更容易地分散在驻极母粒中,并且使得在较少的添加量下,能达到理想的驻极效果。
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是由对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(PDO)缩聚而成,美国杜邦公司利用玉米糖发酵制成了PDO,从而革命性地为化纤领域注入了环保的新概念,作为一种领先的生物基聚合物,PTT原料中37%来自每年可循环再生的植物。PTT具有独特的分子结构:一种呈明显环节的半结晶分子结构。当分子受到应力时,应变首先发生在晶体的低分子区,外力去除后,结晶结构锁定,使其完全恢复原状,从而赋予面料极为柔软的手感、持久的保形性、良好的吸湿排汗性能、舒适的拉伸回复性以及抗皱性能等。基于以上PTT的各种优异性能尤其独特的分子结构所赋予高的回弹性,且TPC-ET中聚酯链段同PTT之间结构相似,两者相容性高。本专利在制备具有高弹性的熔喷非织造材料时将PTT引入其中从而期望制得各项性能更优异的熔喷非织造材料。
驻极体增加了熔喷非织造材料中电荷捕集能阱的密度,有效释放负离子和储存电荷,提高了熔喷非织造材料的综合过滤效率,使得在同等纤维细度和克重的情况下,降低了熔喷非织造材料产品阻力。氟类驻极粉是一类含氟有机聚合物的颗粒,是电荷储存性能优良有机极性高分子,具有耐化学腐蚀性、耐高温性、疏水性、优异的拉伸性能和介电性。但氟类驻极粉较难均匀分散在喷熔非织造纤维中,且需要在较大添加量下才能达到理想的驻极效果,然而其在较大添加量时容易导致分散不均,导致驻极效果不持久以及在生产过程中会造成断丝。本发明为了解决上述问题,选择适当粒径氟类驻极粉,配合适合的相容剂的使用,以及母粒制备方法将氟类驻极粉在载体树脂中进行预分散,通过双螺杆的剪切作用使活化后的驻极粉粒子表面均匀地包覆一层载体树脂,载体树脂再携带驻极粉与熔喷非织造材料基体树脂混合熔融成一均匀体系,从而解决了驻极粉体堆积团聚问题,并且使得在较少的驻极粉添加量下,能达到理想的驻极效果。
功能性相容剂为聚合物接枝马来酸酐(MAH)和聚合物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),一方面增加了聚合物基体的极性,使得聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯与母粒用聚合物基体的相容性增加,使驻极体更均匀的分散于聚合物基体中;另一方面,MAH和GMA是反应活性很高的单体,能够与羧基、羟基、氨基等官能团进行开环反应,生成增容性聚合物。所用抗菌剂壳聚糖分子结构单元中的氨基和茶多酚中的羟基与MAH和GMA均能发生开环反应,增加了抗菌剂在聚合物基体中的相容性,使两相界面分散相尺寸减小,提高了两相界面结合力,使得抗病毒抗菌剂在高弹性非织造材料中均匀分散。
本发明可通过调节组份和比例实现整体材料弹性的可控调节,克服了如下技术壁垒,解决了如下技术问题:
第一,通过高流动PP的引入克服了由于TPC-ET熔体黏度大、流变性不佳、难以单独纺丝形成非织造布的问题;
第二,通过本PTT的引入制得各项性能更优异的熔喷非织造材料;
第三,通过选择适当粒径氟类驻极粉,配合适合的相容剂的使用使得聚合物基体的极性增加,从而使得聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯与母粒用聚合物基体的相容性增加,同时母粒制备方法将解决了氟类驻极粉体堆积团聚问题,使得在较少的驻极粉添加量下达到理想的驻极效果。
引入功能性相容剂聚合物接枝马来酸酐(MAH)和聚合物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),抗菌剂壳聚糖分子结构单元中的氨基和茶多酚中的羟基与MAH和GMA发生开环反应,增加抗菌剂在聚合物中的相容性,使两相界面分散相尺寸减小,提高两相界面结合力,解决了抗病毒抗菌剂在高弹性非织造材料中分散不均匀的问题。
应说明的是,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,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料,其特征在于:包括如下重量比的原料:
热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物:20~100份;
聚丙烯:0~50份;
聚对苯二甲酸丙二醇酯:0~50份;
相容剂:1~15份;
抗病毒抗菌驻极母粒:10~50份;
抗氧剂:0.1~5份;
润滑剂:0.1~5份;
所述热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物是聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物;其中,所述聚醚软段为非结晶性聚醚,包括聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种及其几种的组合物;硬段和软段的重量比为15~90:10~85;
所述聚丙烯为均聚聚丙烯,在测试条件为230℃/2.16kg时,其熔融指数为200~2500g/10min;
所述聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度≥0.7dl/g;
所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯PP-g-GMA的中的一种或两种组合;
所述抗病毒抗菌驻极母粒,其制备方法包括,
步骤(1)干燥物料:将热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂分别置于60~110℃电热鼓风干燥箱中进行干燥8~16h;
步骤(2)物料称量:将步骤(1)干燥好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体、抗氧剂及润滑剂按照以下重量比对各组分进行称量:
热塑性弹性体:10~70份;
相容剂:5~35份;
抗病毒抗菌剂:15~55份;
驻极体:10~60份;
抗氧剂:0.1~3份;
润滑剂:0.1~3份;
步骤(3)制备混合料:将步骤(2)称量好的热塑性弹性体、相容剂、抗病毒抗菌剂和驻极体驻极体、抗氧剂及润滑剂置于高速混合机中混合5~10min,得混合料;
步骤(4)制备母粒:将步骤(3)制备混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得抗病毒抗菌驻极母粒;其中,双螺杆挤出机的温度为180~260℃,主机螺杆转速为100~500rad/min;
其中,所述热塑性弹性体选自热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种;其中,所述热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物选自聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物,所述的聚醚软段为非结晶性聚醚,包括聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种及其几种的组合物,其硬段和软段的重量比为15~90:10~85;
所述抗病毒抗菌剂为纳米银、纳米氧化铜、纳米氧化锌、载银硅酸盐、载银磷酸锆、壳聚糖、茶多酚、季铵盐中的一种或几种;
所述驻极体是由有机驻极体材料或无机驻极体材料中的一种或多种制备而成;所述有机驻极体材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、共聚氟化物中的一种或几种,所述无机驻极体材料选自硅基氮化硅、硅基二氧化硅中的一种或几种;
所述相容剂为马来酸酐接枝乙稀POE、马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐接枝SEBS、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝EPDM和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝SEBS、乙稀-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙稀-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的一种或几种;
所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂S-9228、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1790、抗氧剂412S中的一种或以任意比例混合的多种;
所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸钙、乙撑双油酰胺、硬脂酸中的一种或多种。
2.权利要求1所述的基于TPC-ET的高弹性熔喷非织造材料的制备方法,其特征在于:包括,
步骤(1):将热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯、相容剂、抗病毒抗菌驻极母粒分别置于60~110℃干燥箱中进行干燥8~16h;
步骤(2):按照以下重量百分比对各组分进行称量:
热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物:20~100份;
聚丙烯:0~50份;
聚对苯二甲酸丙二醇酯:0~50份;
相容剂:1~15份;
抗病毒抗菌驻极母粒:10~50份;
抗氧剂:0.1~5份;
润滑剂:0.1~5份;
步骤(3):将步骤(2)中称量好的热塑性聚酯聚醚弹性体共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯、相容剂、抗病毒抗菌驻极母粒和聚丙烯、抗氧剂、润滑剂置于高速混合机中混合5~10min,得混合料;
步骤(4):将步骤(3)中所得混合料置于双螺杆挤出机主喂料料斗中,经过双螺杆挤出机挤出、牵条和切粒得到高韧性抗菌无纺布用粒料,其中,双螺杆挤出机的温度为180~275℃,主机螺杆转速为100~500rad/min;
步骤(5):将步骤(4)中所得将粒料在190~310℃下的螺杆挤出机中经高温熔融形成聚合物熔体,经过滤、计量,聚合物熔体从0.1~0.7mm喷丝孔挤出,在两侧的高速热空气流牵伸下收集于凝网帘或滚筒上,通过轧辊热粘合得到高弹性熔喷非织造材料;
所述轧辊热粘合工艺为:牵伸热风温度设置为250~350℃,牵伸热风量为2500~4000m3/h,接收距离为10~80m,热轧温度设置为120~185℃,热轧辊压力设置为30~120daN/cm。
CN202211349942.1A 2022-10-31 2022-10-31 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法 Active CN115573100B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211349942.1A CN115573100B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211349942.1A CN115573100B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115573100A CN115573100A (zh) 2023-01-06
CN115573100B true CN115573100B (zh) 2023-06-13

Family

ID=84588778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211349942.1A Active CN115573100B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115573100B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351318A3 (en) * 1988-07-15 1990-11-28 Fiberweb North America, Inc. Meltblown polymeric dispersions
ES2596883T3 (es) * 2009-01-06 2017-01-12 Cytec Technology Corporation Material compuesto estructural con propiedades acústicas y amortiguadoras de las vibraciones mejoradas
BR122019017983B1 (pt) * 2010-11-16 2021-01-12 Adeka Corporation método de produção de um tecido falso a partir de pelo menos uma olefina
KR101906689B1 (ko) * 2013-09-27 2018-10-10 주식회사 쿠라레 항균성 부직포 시트, 함액 시트, 및 페이스 마스크
JP6715074B2 (ja) * 2016-04-28 2020-07-01 三井化学株式会社 メルトブローン不織布、不織布積層体、医療用衣料およびドレープ
CN107057291B (zh) * 2017-05-09 2019-08-06 雷诺丽特朗活医药耗材(北京)有限公司 改性tpc-et、含其的抗菌复合材料及其制法与应用
CN110578208A (zh) * 2019-09-10 2019-12-17 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法
CN110714272A (zh) * 2019-10-14 2020-01-21 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 一种可降解、高柔软性的非织造布及其制造方法
JPWO2022102330A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19
CN112796038B (zh) * 2020-12-30 2023-04-11 中纳联达(北京)科技有限公司 一种抗菌熔喷布及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115573100A (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111410793B (zh) 一种熔喷聚丙烯组合物及其制备和应用
EP0748398B1 (en) Spray processes using a gaseous flow for preparing biodegradable fibrils
Jompang et al. Poly (lactic acid) and poly (butylene succinate) blend fibers prepared by melt spinning technique
Zhu et al. Fabrication and characterization of Nylon 6/cellulose nanofibrils melt-spun nanocomposite filaments
Costa et al. Electrospinning of PCL/natural rubber blends
WO2012014713A1 (ja) 非晶性熱融着性繊維、繊維構造体および耐熱性成形体
CN109338497B (zh) 一种亲水性可降解聚丁内酰胺超细纤维的制备方法
Zhu et al. Study on PLA/PA11 bio-based toughening melt-blown nonwovens
CN101407627A (zh) 纳米氧化硅改性高分子复合材料及其制造技术
CN112956764A (zh) 一种生物降解口罩及其制备方法
CN115573100B (zh) 一种基于tpc-et的高弹性熔喷非织造材料及其制备方法
JP2006233375A (ja) 合成繊維、およびそれからなる繊維構造体
Rahman et al. Improving the compatibility of biodegradable poly (Lactic Acid) toughening with thermoplastic polyurethane (TPU) and compatibilized meltblown nonwoven
CN102964801B (zh) 一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法
Chang et al. Effects of EVA content on properties of PP/EVA blends and melt-blown nonwovens
CN113845652A (zh) 改性聚乳酸材料、聚乳酸复合材料及其制备方法
WO2023190074A1 (ja) メルトブローン不織布及び衛生材料
JP6674129B2 (ja) 脂環構造含有重合体からなる繊維、およびその製造方法
CN113981614B (zh) 一种高弹性一次性无纺布内裤及其制备方法
KR101447446B1 (ko) 영구압축 변형율이 낮은 열접착 부직포
Phiriyawirut et al. Porous Electrospun Nanofiber from Biomass-Based Polyester Blends of Polylactic Acid and Polybutylene Succinate
CN113463270B (zh) 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
CN102174249B (zh) 一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体及其制备方法
CN102051707B (zh) 全生物降解高弹性纤维材料、高弹性纤维及其应用
Malakhov et al. Multifunctional nonwoven materials, produced by electrospinning of a heated solution and melt of ethylene-octene copolymer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant