CN117468163B - 一种自清洁闪蒸片材及其轧制工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种闪蒸片材，其制备方法包括将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中，闪蒸纺丝，铺网，光面辊和花辊交替热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，得到自清洁闪蒸片材；其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛，所述纳米氧化剂为氧化铈；纳米氧化铈的制备方法如下：将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热反应，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；取上层有机相中的油酸铈并清洗，干燥备用；将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热，并在惰性气体下陈化，继续加热，惰性气体下静置冷却，加入乙醇并离心，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。本发明制备的闪蒸片材具有较好的自清洁和抗氧化能力。

Description

一种自清洁闪蒸片材及其轧制工艺
技术领域
本发明涉及闪蒸技术领域，具体地说，涉及一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺。
背景技术
闪蒸纺丝是指将高聚物溶解在一定的溶剂中制成纺丝液，然后由喷孔高压喷出，由于溶剂的急剧挥发而使高聚物重新固化成纤维，所述纤维被吸附在成网帘上直接形成纤网的纺丝方法，又名溶液闪蒸纺丝。闪蒸纺丝的工艺处理中要求高聚物和溶剂在溶剂沸点以上不分解，且同时溶剂容易蒸发。由于溶液的粘度低、流动性好，液态丝条在高速运动中固化形成极细的纤维丝条，最后被吸附在成网帘上直接形成纤网。质地轻、化学稳定性好、易于加工等优良的特点，使闪蒸法聚乙烯材料在包装材料、防护服、建筑、印刷基材方面应用广泛。
随着闪蒸片材在医疗领域的应用越来越多，对闪蒸片材本身的性能也有了进一步的要求。考虑到闪蒸片材广泛用于制造各种防护服、手术衣，为了让患者或医护人员在使用过程中感到舒适，要求闪蒸片材的厚度、柔软程度等达到一定的要求。此外，闪蒸片材在使用过程中会受到空气环境的污染进而导致产品出现大量污染，不能保证患者或医疗人员的生命安全，或在公共场合使用时，由于人为的接触导致表面污染，留下油污，难以擦拭，最终导致使用寿命短。因此，对于闪蒸片材的性能改造、开发其自清洁的能力是极为重要的。
二氧化钛(TiO2)以其化学性质稳定、光催化活性高、无毒和价格便宜等优点，成为光催化降解有机物中使用最为广泛的光催化剂。但目前大多数TiO2光催化剂普遍存在着反应效率不高；太阳能利用率低(只能吸收占比不足太阳光频谱范围5％的紫外光，而对占太阳能中47％的可见光利用率却很低)等问题。
综上，如何提高闪蒸片材的本身性能，是本领域中亟待解决的问题，二氧化钛与闪蒸片材制备工艺的结合，有望解决闪蒸片材不具有自清洁能力的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺及其制备得到的自清洁闪蒸片材。
为解决以上技术问题，本发明以下技术方案：
本发明的一方面，提供一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其特征在于，包括将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中，闪蒸纺丝，铺网，光面辊和花辊交替热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，得到自清洁闪蒸片材；
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛，所述纳米氧化剂为氧化铈；
纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热反应，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈并清洗，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热，并在惰性气体下陈化，继续加热，惰性气体下静置冷却，加入乙醇并离心，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
本发明的闪蒸片材轧制工艺中通过调整热压的温度、压力和速度，制备得到了能够同时保持较好薄度和柔软度的聚乙烯片材。同时，本发明在纺丝原料中添加了光催化材料纳米二氧化钛，在受到紫外光辐照后，纳米二氧化钛受激发产生超氧负离子和具有强氧化性的羟基自由基，能有效分解片材表面吸附的各类污染物，氧化去除氮氧化物、硫化物，杀灭与表面接触的霉菌、细菌等微生物。此外，考虑到室内时二氧化钛的催化效率不高，本申请还在片材表面喷涂了纳米氧化剂，所述纳米氧化剂为片层结构的纳米氧化铈，这种超薄片层结构的涂覆，一方面不会改变片材材料的厚度，另一方面因其本身的Ce-O化学键具有强的共价性，赋予了片材较强的抗氧化能力，能够有效抗菌防霉，通过和二氧化钛自清洁能力的系统，增强了片材本身的自清洁能力。
在一实施方式中，所述热压温度为90-110℃，压力为1-5 Mpa，速度为20-40 m/min。在一实施方式中，所述热压温度为90℃、100℃、110℃；在一实施方式中，热压压力为1Mpa、2Mpa、3 Mpa、4Mpa、5Mpa；在一实施方式中，热压的速度为20 m/min、30 m/min、40 m/min。
在一实施方式中，所述纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为1%-5%，例如可以为1%、2%、3%、4%、5%。
在一实施方式中，所述水合乙酸铈和油酸钠的质量比为(4-6):1，例如可以为4:1、5:1、6:1。
在一实施方式中，所述混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7。
在一实施方式中，所述油酸铈的使用浓度为40-80 mg/mL，例如可以为40 mg/mL、50 mg/mL、60 mg/mL、70 mg/mL、80 mg/mL。
在一实施方式中，所述油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18。
在一实施方式中，所述轧制工艺包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材，其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为3%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为10%-14%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈，。
其中，水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
离心速度为15000 rpm/min。
在一些实施方式中，纺丝原料在纺丝液中的质量分数为10%-14%。例如可以为10%、11%、12%、13%、14%。
本发明的另一方面，提供了一种自清洁闪蒸片材，其通过将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中，闪蒸纺丝，铺网，光面辊和花辊交替热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，得到所述的自清洁闪蒸片材；
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛，所述纳米氧化剂为氧化铈；
纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热反应，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈并清洗，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热，并在惰性气体下陈化，继续加热，惰性气体下静置冷却，加入乙醇并离心，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
本发明的另一方面，提供了一种利用前述的轧制工艺或前述的自清洁闪蒸片材在纺织和医疗领域中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
1、通过调整热压的温度、压力和速度，制备得到了能够同时保持较好薄度和柔软度的聚乙烯片材。同时，本发明在纺丝原料中添加了光催化材料纳米二氧化钛，在受到紫外光辐照后，纳米二氧化钛受激发穿绳超氧负离子和具有强氧化性的羟基自由基，能有效分解片材表面吸附的各类污染物，氧化去除氮氧化物、硫化物，杀灭与表面接触的霉菌、细菌等微生物。此外，片材表面喷涂的纳米氧化剂氧化铈，赋予了片材较强的抗氧化能力。
2、所制备的片材厚度为0.31-0.37mm，手感值为90.2-95.7,标准纵向撕裂强度P为10.3-11.5 kN/m，防霉等级均为0级，抗菌率为96.7%-99.5%，光降解率为95.4%-98.9%，综合性能较佳。
具体实施方式
I．定义
在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所用的相关术语和实验室操作步骤均为相应领域内广泛使用的术语和常规步骤。同时，为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。
如本文使用的和除非另作说明，术语“包含”，“包括”，“具有”，“含有”，包括其语法上的等同形式，通常应当理解为开放式且非限制性的，例如，不排除其他未列举的要素或步骤。如本文所用，术语“和/或”涵盖由该术语连接的项目的所有组合，应视作各个组合已经单独地在本文列出。例如，“A和/或B”涵盖了“A”、“A和B”以及“B”。例如，“A、B和/或C”涵盖“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”以及“A和B和C”。
术语“闪蒸法”采用了干法纺丝技术，与传统的干法纺丝不同的是，闪蒸工艺采用较低的纺丝液浓度，而以极高的压力和速度从喷丝孔中喷出，由于溶液黏度低，流动性好，液态丝条在高速运动中固化形成极细的纤维丝条，被吸附在成网帘上直接形成纤网。由于这种特别的工艺所形成的纤维极细，使产品具有良好的外观和手感。
术语“聚乙烯”不仅包括乙烯均聚物，而且包括至少85％的重复单元是乙烯单元的共聚物，诸如乙烯和α-烯烃的共聚物。优选的聚乙烯包括低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯和线性高密度聚乙烯。
术语“纺丝溶剂”是指用于最初溶解聚合物以形成纺丝液的溶剂或溶剂的混合物以及任何添加剂、溶解性助剂以及与其的共混物。
术语“纺丝液”是指使用本文描述的纺丝装置纺丝的总组合物。纺丝液包括聚合物和纺丝溶剂。
术语“纺丝溶剂”可以选自芳香烃类、脂族烃类、脂环烃类、不饱和烃类、卤化烃类、醇类、酯类、醚类、酮类、腈类、酰胺、碳氟化合物类、二氧化硫、二硫化碳、硝基甲烷、水及上述物质中一种或两种以上的混合物。所述芳香烃类选自苯、甲苯、氯苯中的一种或两种以上的混合物；所述脂族烃类选自丁烷，戊烷，3-甲基戊烷、己烷，庚烷，辛烷和它们的同分异构体及同系物中的一种或两种以上的混合物。所述脂环烃类选自环己烷、环戊烷中的一种或它们的混合物；所述不饱和烃类选自1，2-二氯乙烯、顺式-1，2-二氯乙烯(顺式-1，2-DCE)、反式-1，2-二氯乙烯(反式-1，2-DCE)中的一种或两种以上的混合物。所述卤化烃类选自三氯氟甲烷，二氯甲烷，四氯化碳，三氯甲烷(氯仿)，氯乙烷，氯代甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷(HC-123)、1，2-二氯-1，2，2-三氟乙烷(HC-123a)、L1-二氯-2，2-二氟乙烷(HC-132a)、1，2-二氯-1，1-二氟乙烷(HC-123b)、1，1-二氯-1-氟乙烷(HC-141b)、一氯二氟甲烷(HC-22)、1，1，1，2-四氟-2-氯乙烷(HC-124)、1，1-二氟-1-氯乙烷(HC-142b)中的一种或两种以上的混合物。所述碳氟化合物类选自1，1，1，2-四氟乙烷(HC-134a)、1，1-二氟乙烷(HC-152a)、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、2，3二氢十氟戊烷、1H，6H-全氟己烷、1H-全氟庚烷、1H-全氟己烷、及上述溶剂中的异构体，中的一种或两种以上的组合。
II．实施例
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。
实施例
实施例1
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为3%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈，。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
本实施例1的聚乙烯片材测试结果见表2。
实施例2
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为90℃，压力为1 Mpa，速度为20 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为4%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为10%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
本实施例2的聚乙烯片材测试结果见表2。
实施例3
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为110℃，压力为5 Mpa，速度为40 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为5%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为11%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
本实施例3的聚乙烯片材测试结果见表2。
实施例4
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为2%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为14%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为2:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为40 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
本实施例4的聚乙烯片材测试结果见表2。
实施例5
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为1%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为13%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为6:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为80 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
本实施例5的聚乙烯片材测试结果见表2。
对比例1
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后得到闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为120℃，压力为7 Mpa，速度为10 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1。
对比例1的聚乙烯片材测试结果见表2。
经检测，聚乙烯片材的防霉等级为4级，抗菌率为49.9%，光降解率为13.2%，同时手感值为70.5，说明样本柔软度较差，同时自清洁能力较差。
对比例2
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后得到闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为80℃，压力为9 Mpa，速度为50 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1。
对比例2的聚乙烯片材测试结果见表2。
对比例3
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为3%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1。
对比例3的聚乙烯片材测试结果见表2。
对比例4
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
对比例4的聚乙烯片材测试结果见表2。
对比例5
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为6%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为8:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为90 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
对比例5的聚乙烯片材测试结果见表2。
对比例6
一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂薄层状纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材。其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3Mpa，速度为30 m/min。
其中，纺丝原料为聚乙烯以及二氧化钛；
二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为7%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为12%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述薄层状纳米氧化剂为氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
（1）将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
（2）取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
（3）将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合在三颈烧瓶中，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20 min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
其中，步骤（1）中的水合乙酸铈和油酸钠的质量比为1:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
步骤（3）中油酸铈的浓度为30 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
步骤（3）中的离心速度为15000 rpm/min。
对比例5的聚乙烯片材测试结果见表2。
本发明的聚乙烯片材的性能测试方法包括柔软度的测试、标准纵向撕裂强度的测试、片材厚度的测试、防霉等级的测试、抗菌性能的测试、光降解性能的测试，具体如下：
1.柔软度的测试：使用Emtec织物柔软度分析仪测定作为“手感值”得到。
2. 标准纵向撕裂强度的测试：按照国标GB/T 16578.1-2008/ISO6383-1:1983进行操作测试，取纵向样品进行测试，其中MF为纵向样品的撕裂力，d为纵向样品的厚度；取10组横向样品进行测试然后求平均，再根据公式：MP＝[MF/d]*[实际克重/50g/m2]；计算得到标准纵向撕裂强度P。
3.片材厚度的测试。
4. 防霉等级的测试：按照国标GB/T 24346-2009进行操作测试；试验采用的菌种为：黑曲霉CGMCC3.5487，球毛壳霉CGMCC3.3601，绳状青霉CGMCC3.3875，绿色木霉CGMCC3.2941，测试环境条件：28℃，湿度90％，培养时间为28天。其中，防霉效果评价的标准见表1。
表1防霉效果评价标准
5. 抗菌性能的测试：按照国标GB/T 20944 .2-2007进行操作测试，具体菌种为：抗菌测试所用的菌种为金黄色葡萄球菌，肺炎克雷白球菌以及大肠杆菌；培养条件：37℃±2℃，90％± 2％；培养时间18-24小时。抗菌率(即为抑菌率)表示，95％以上具有抗菌性能，当大于99％时具有较佳的抗菌功能。
6.光降解性能的测试：将各实施例制备的闪蒸片材样品放入100mg/L的甲基橙溶液中完全浸泡，在40W的紫外灯下进行光降解反应，1h后取样离心取上清液，用紫外-可见分光光度计测试其吸光度，光降解性能以降解效率表征。
具体的测试结果见表2。
表2 各实施例样品的测试数据
从表2的数据可以看出，本发明中通过调整热压的温度和压力、在纺丝原料中添加二氧化钛、喷涂纳米氧化剂薄层氧化铈的处理，制备得到的自清洁闪蒸片材有优越的抗菌和光降解能力，国标GB/T 24346-2009的测试下，其均具有0级的防霉能力，同时，光降解率均保持在95%以上，手感值也较高，说明制备得到的片材较柔软。同上，上述的处理并没有对片材的厚度产生较大的影响，本申请制备得到的片材均保持在0.4 mm以下的厚度。
无二氧化钛和氧化铈处理，调整热压时的温度为120℃，压力为7 Mpa，速度为10m/min（对比例1），或者是调整热压时的温度为80℃，压力为9 Mpa，速度为50 m/min（对比例2），制备得到的闪蒸片材虽然均具有较薄的厚度，但其柔软度较差，同时，其防霉等级均为4，光降解率低于20%，说明片材样本的各项性能均差。
单独在纺丝原料中添加二氧化钛（对比例3）、单独喷涂纳米氧化剂氧化铈（对比例4）其抗菌率和光降解率均不如本申请中将两者结合的实验效果。其防霉等级均为2级，同时光降解率不高于80%。
相较于对比例5和纳对比例6中不同配比的二氧化钛或纳米氧化铈处理，本发明的得到的闪蒸片材具有更好的柔软度和自清洁性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种自清洁闪蒸片材的轧制工艺，其特征在于，包括将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中，闪蒸纺丝，铺网，光面辊和花辊交替热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，得到自清洁闪蒸片材；
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛，所述纳米氧化剂为氧化铈；
纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热反应，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈并清洗，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热，并在惰性气体下陈化，继续加热，惰性气体下静置冷却，加入乙醇并离心，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈；
其中，热压温度为90-110℃，压力为1-5 Mpa，速度为20-40 m/min；
所述纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为1%-5%；
所述水合乙酸铈和油酸钠的质量比为(4-6):1；
所述混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
所述油酸铈的使用浓度为40-80 mg/mL；
所述油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18。
2.根据权利要求1所述的轧制工艺，其包含以下步骤：
首先将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中进行分散溶解得到纺丝液，然后纺丝液在205℃下进行闪蒸纺丝，形成闪蒸纤维，将闪蒸纤维铺网成均匀的纤网，用光面辊和花辊交替进行热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，自然风干10s后得到具有自清洁性能的闪蒸片材，其中，辊筒的热压温度为100℃，压力为3 Mpa，速度为30 m/min；
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛；
纳米二氧化钛在纺丝原料中的质量分数为3%；
纺丝原料在纺丝液中的质量分数为10%-14%；
纺丝溶剂为1,2-二氯甲烷、1 ,1-二氯- 2 ,2 ,2-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷和和2,2-二氢十氟戊烷，四者的质量比为2:1:1:1；
所述纳米氧化剂为薄层氧化铈；
薄层纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热至70℃下反应3h，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈用去离子水清洗三次，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热至120℃，并在氩气下陈化20min，继续加热到350℃，在氩气下静置2h，冷却溶液，加入乙醇并离心，得到凝絮的氧化铈，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈；
其中，水合乙酸铈和油酸钠的质量比为4:1，混合溶剂中乙醇、去离子水和己烷的体积比为3:2:7；
油酸铈的浓度为60 mg/mL，油酸、油胺和十八烯的体积比为4:5:18；
离心速度为15000 rpm/min。
3.权利要求1所述的轧制工艺制备得到的自清洁闪蒸片材，其通过将纺丝原料溶解在纺丝溶剂中，闪蒸纺丝，铺网，光面辊和花辊交替热压，烫光后均匀喷涂纳米氧化剂，得到所述的自清洁闪蒸片材；
其中，纺丝原料为聚乙烯以及纳米二氧化钛，所述纳米氧化剂为氧化铈；
纳米氧化铈的制备方法如下：
将水合乙酸铈和油酸钠溶解于乙醇、去离子水和己烷的混合溶剂中，加热反应，生成油酸铈，反应混合物冷却至室温；
取上层有机相中的油酸铈并清洗，干燥备用；
将油酸铈、油酸、油胺和十八烯均匀混合，搅拌并加热，并在惰性气体下陈化，继续加热，惰性气体下静置冷却，加入乙醇并离心，并在己烷中重新分散，得到所述的纳米氧化铈。
4.权利要求1-2任一项所述的轧制工艺或权利要求3所述的自清洁闪蒸片材在纺织和医疗领域中的应用。
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