CN115613355B - 一种抗菌耐磨无纺布及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌耐磨无纺布及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗菌耐磨无纺布及其制备方法，所述抗菌耐磨无纺布包括以下重量份的原料：100‑200份聚丙烯无纺布，200‑300份抗菌整理液和200‑300份金属固化液；所述抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：S1:聚丙烯无纺布预处理、制备抗菌整理液和金属固化液；S2:将预处理后的聚丙烯无纺布进行抗菌整理和金属固化处理，再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布。本发明的抗菌耐磨无纺布的制作方法，工艺过程环保简单可靠，使无纺布具有抗菌、耐磨的性能，且适用性强。

Description

一种抗菌耐磨无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体涉及一种抗菌耐磨无纺布及其制备方法。
背景技术
织造布又称无纺布，是由定向的或随机的纤维而构成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有透气、柔软、质轻、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉等特点。目前，水刺无纺布在纱布、伤口敷料等医疗卫生用品方面，以及化妆棉、面膜等卫生清洁材料方面均具有十分广泛的应用，这两方面的使用场景都紧贴人的皮肤或黏膜，而皮肤和黏膜是人体的第一健康屏障，因此对作为这两方面基材的纯棉水刺无纺布有了更高方面的要求，即要求其不仅仅只具有足够的舒适度，还更要求其具有较好的抗菌性能、机械性能等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌耐磨无纺布及其制作方法，工艺过程环保简单可靠，使无纺布具有抗菌、耐磨的性能，且适用性强。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：100-200份聚丙烯无纺布，200-300份抗菌整理液和200-300份金属固化液。
优选的，包括以下重量份的原料：150份聚丙烯无纺布，250份抗菌整理液和250份
金属固化液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：聚丙烯无纺布预处理、制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布进行抗菌整理和金属固化处理，再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布。
优选的，所述聚丙烯无纺布预处理的具体步骤为：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡 5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度60- 80℃，烘干。
优选的，所述步骤S2具体为:将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，然后再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布。
优选的，所述抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：制备氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌20-40min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7。
优选的，所述氧化硅溶胶的制备方法包括：将纳米氧化硅加入到体积分数为70％的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌10-20min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3。
优选的，所述改性壳聚糖溶液的制备方法包括：将壳聚糖加入到质量分数为25％的 PEG溶液中，50℃下搅拌50-60min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4。
优选的，所述金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70％的聚氨酯乳液加入到体积分数50％的乙醇溶液中，于60-70℃下反应24-36h，得热反应溶液，再将质量分数为50％的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌 60-80min，即得金属固化液；
其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为 1:1:1:1:5；
二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
优选的，所述热烘处理具体为50℃下在干燥30-40min。
本发明改性壳聚糖具有较大的空间位阻，能够降低纳米氧化硅在聚合物体系里的团聚现象，提高纳米粒子的接枝分散性，使得分散的接枝纳米粒子能够在无纺布上形成应力集中点，使得无纺布的裂纹扩展受阻和钝化，从而形成弹性增韧区，提高无纺布的耐磨性能，增加壳聚糖聚合体系的稳定性的同时，也提高了抗菌性能。
本发明无纺布在进行抗菌整理后，通过浸泡于金属固化液中，使得金属溶液均匀分布在抗菌整理涂层表面，使得无纺布表面更加致密，同时金属固化液中金属离子附着于氧化石墨烯表面，形成的阳离子多孔网络结构，具有良好的孔容性，以弥补无纺布表面的结构塌陷，从而全面的提高和保护抗菌整理液的抗菌性能，以及无纺布的耐磨性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。另，特别说明，本发明原料和设备均可从市售所得，不再一一列举。
实施例一：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：200份聚丙烯无纺布，300份抗菌整理液和300份金属固化液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度80℃，烘干，备用；
制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，即将抗菌整理液喷涂至聚丙烯无纺布表面，并于50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，即再将金属固化液喷涂至被抗菌整理液整理后的聚丙烯无纺布表面，再于50℃下在干燥40min，即得抗菌耐磨无纺布。
其中，抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：将纳米氧化硅加入到体积分数为70％的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌20min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3；
将壳聚糖加入到质量分数为25％的PEG溶液中，50℃下搅拌60min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌40min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7。
其中，金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70％的聚氨酯乳液加入到体积分数50％的乙醇溶液中，于70℃下反应36h，得热反应溶液，再将质量分数为50％的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌80min，即得金属固化液；其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为 1:1:1:1:5；二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
实施例二：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：100份聚丙烯无纺布，200份抗菌整理液和200份金属固化液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度60℃，烘干，备用；
制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，即将抗菌整理液喷涂至聚丙烯无纺布表面，并于50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，即再将金属固化液喷涂至被抗菌整理液整理后的聚丙烯无纺布表面，再于50℃下在干燥30min，即得抗菌耐磨无纺布。
其中，抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：将纳米氧化硅加入到体积分数为70％的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌10min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3；
将壳聚糖加入到质量分数为25％的PEG溶液中，50℃下搅拌50min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌20min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7。
其中，金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70％的聚氨酯乳液加入到体积分数50％的乙醇溶液中，于60℃下反应24h，得热反应溶液，再将质量分数为50％的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌60min，即得金属固化液；其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为 1:1:1:1:5；二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
实施例三：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：150份聚丙烯无纺布，250份抗菌整理液和250份金属固化液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度70℃，烘干，备用；
制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，即将抗菌整理液喷涂至聚丙烯无纺布表面，并于50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，即再将金属固化液喷涂至被抗菌整理液整理后的聚丙烯无纺布表面，再于50℃下在干燥35min，即得抗菌耐磨无纺布。
其中，抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：将纳米氧化硅加入到体积分数为70％的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌15min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3；
将壳聚糖加入到质量分数为25％的PEG溶液中，50℃下搅拌55min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌30min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7。
其中，金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70％的聚氨酯乳液加入到体积分数50％的乙醇溶液中，于65℃下反应30h，得热反应溶液，再将质量分数为50％的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌70min，即得金属固化液；其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为 1:1:1:1:5；二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
对比例1：
对比例1与实施例1的组分重量份和制备方法基本相同，不同的是，不用金属固化液，具体为：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：200份聚丙烯无纺布和300份抗菌整理液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度80℃，烘干，备用；
制备抗菌整理液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，即将抗菌整理液喷涂至聚丙烯无纺布表面，于50℃下在干燥40min，即得抗菌耐磨无纺布。
其中，抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：将纳米氧化硅加入到体积分数为70％的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌20min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3；
将壳聚糖加入到质量分数为25％的PEG溶液中，50℃下搅拌60min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌40min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7。
对比例2：
对比例2与实施例1的组分重量份和制备方法基本相同，不同的是，抗菌整理液中不加纳米粒子，金属固化液不加氧化石墨烯，具体为：
一种抗菌耐磨无纺布，包括以下重量份的原料：200份聚丙烯无纺布，300份抗菌整理液和300份金属固化液。
一种抗菌耐磨无纺布的制备方法，包括下列步骤：
S1：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度80℃，烘干，备用；
制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，即将抗菌整理液喷涂至聚丙烯无纺布表面，并于50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，即再将金属固化液喷涂至被抗菌整理液整理后的聚丙烯无纺布表面，再于50℃下在干燥40min，即得抗菌耐磨无纺布。
其中，抗菌整理液的制备方法具体为：
将壳聚糖加入到质量分数为25％的PEG溶液中，50℃下搅拌60min，得抗菌整理液；
其中，金属固化液的制备方法具体为：将硝酸锌、硫酸钠和质量分数70％的聚氨酯乳液加入到体积分数50％的乙醇溶液中，于70℃下反应36h，得热反应溶液，再将质量分数为50％的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌80min，即得金属固化液；其中，硝酸锌、硫酸钠和聚氨酯乳液的重量份比为1:1:1:1；二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
下面对实施例1-3、市售朗亿新材抗菌无纺布和对比例1-2所得抗菌耐磨无纺布，进行抗菌性、磨损性测试。将无纺布剪成10cm*10cm的碎片共5g，然后它们放入高压蒸汽灭菌器中30min，再根据GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》来测试抗菌性。依据GB/T 21196.3-2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定第3部分：质量损失的测定》，将实施例 /对比例裁剪成直径为50mm的圆形样品，每组5个，称重，求平均值，记为M0，然后在9kPa的压力下摩擦120次，再次称重，求平均值，记为M1，通过M0和M1计算平均磨损率。结果如表1所示。
表1
从上表可以看出，本发明实施例1-3的抑菌率和耐磨度较市售无纺布和对比例1-2均有所提高，说明本发明进行抗菌整理液和金属固化液不仅可以提高无纺布的抗菌性，还可以提高无纺布的耐磨性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种抗菌耐磨无纺布，其特征在于，包括以下重量份的原料：100-200份聚丙烯无纺布，200-300份抗菌整理液和200-300份金属固化液；
抗菌耐磨无纺布的制备方法包括下列步骤：
S1：聚丙烯无纺布预处理、制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布进行抗菌整理和金属固化处理，再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布；
所述抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：制备氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌20-40min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7；
所述金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70%的聚氨酯乳液加入到体积分数50%的乙醇溶液中，于60-70℃下反应24-36h，得热反应溶液，再将质量分数为50%的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌60-80min，即得金属固化液；
其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为1:1:1:1:5；
二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
2.如权利要求1所述的抗菌耐磨无纺布，其特征在于，包括以下重量份的原料：150份聚丙烯无纺布，250份抗菌整理液和250份金属固化液。
3.一种如权利要求1所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1：聚丙烯无纺布预处理、制备抗菌整理液和金属固化液；
S2：将预处理后的聚丙烯无纺布进行抗菌整理和金属固化处理，再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布；
所述抗菌整理液的制备方法具体为：
S11：制备氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液；
S12：将氧化硅溶胶加入到改性壳聚糖溶液中，搅拌20-40min，得抗菌整理液；其中氧化硅溶胶和改性壳聚糖溶液的重量份比为1:7；
所述金属固化液的制备方法具体为：将氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠和质量分数70%的聚氨酯乳液加入到体积分数50%的乙醇溶液中，于60-70℃下反应24-36h，得热反应溶液，再将质量分数为50%的二水合柠檬酸三钠溶液加入到上述热反应溶液中，搅拌60-80min，即得金属固化液；
其中，氧化石墨烯、硝酸锌、硫酸钠、聚氨酯乳液和乙醇溶液的重量份比为1:1:1:1:5；
二水合柠檬酸三钠溶液和热反应溶液的重量份比为1:5。
4.如权利要求3所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯无纺布预处理的具体步骤为：将聚丙烯无纺布反复用乙醇浸泡5次，每次浸泡5h，再反复用去离子水洗涤5次，洗净后将无纺布放到烘箱中，温度60-80℃，烘干。
5.如权利要求4所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体为:将预处理后的聚丙烯无纺布先通过抗菌整理液进行整理，50℃温度下干燥30min，再通过金属固化液进行固化处理，然后再进行热烘处理，得抗菌耐磨无纺布。
6.如权利要求5所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，所述氧化硅溶胶的制备方法包括：将纳米氧化硅加入到体积分数为70%的草酸溶液中，超声分散30min，搅拌10-20min，得氧化硅溶胶，其中纳米氧化硅和草酸溶液的重量份比为1:3。
7.如权利要求5所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，所述改性壳聚糖溶液的制备方法包括：将壳聚糖加入到质量分数为25%的PEG溶液中，50℃下搅拌50-60min，得改性壳聚糖溶液，其中，壳聚糖和PEG溶液的重量份比为1:4。
8.如权利要求3所述的抗菌耐磨无纺布的制备方法，其特征在于，所述热烘处理具体为50℃下在干燥 30-40min。
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