一种抗菌低阻熔喷无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种抗菌低阻熔喷无纺布，由改性聚丙烯、玻璃纤维、氧化石墨烯溶胶制备而成，所述改性聚丙烯由聚丙烯和N‑(3‑氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体聚合而成，化学结构式如式Ⅰ所示。本发明专利技术制备方法简单，制得的熔喷无纺布具有良好的抗菌性能、低阻隔性能，应用于净水器中，在水的作用下游离出氯离子，起到较好的杀菌效果，且材料再次氯漂后可反复使用，延长了材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌低阻熔喷无纺布及其制备方法
本专利技术涉及无纺布
，具体涉及一种抗菌低阻熔喷无纺布及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，城市的空气质量也日益恶化。众所周知，如今大部分国人对于PM2.5已经谈虎色变，各大媒体、论坛以及著名的社会学者纷纷呼吁加强对空气污染的治理，各类“PM2.5预报平台”不断更新全国各地城市的污染指数。细悬浮微粒为飘散在空气中极小的颗粒物质，PM2.5隶属于其中，特指：粒径范围在2.5μm及以下的细悬浮微粒，单位以μg/m3表示。PM2.5大约只有头发直径的1/28、沙子直径的1/35，因此可以穿透肺泡，直接进入血管随着血液循环全身。PM2.5细悬浮微粒，还有表面附着的大量微生物，其在日常生活中的滋生繁殖还会导致人们罹患“现代病”，如因军团菌等导致的空调病、因李斯特菌等导致的冰箱综合症。根据WHO统计，全球每年死亡人口五千多万，其中因细菌感染导致的死亡人口约占33%。面临如此严峻的空气环境以及安全隐患，从国家的发展规划上如何对现有的大气环境进行治理，从个人的人身健康上如何减少空气污染物的危害已经成为当今社会的关注热点。国民已经越来越多的关注到个人自身呼吸健康，越来越多的口罩、空气净化器产品在市场上掀起了消费浪潮。无论是家用电器产品空气净化器，还是个人防护产品口罩，都是借助于熔喷非织造材料作为其过滤核心，对有害的颗粒型空气污染物进行过滤，特别对PM2.5类型的污染物有出色的控制效果。但是好的空气净化材料，不仅能够要具有良好的过滤PM2.5细悬浮微粒的能力，还要能够抑制细菌在材料表面滋生繁殖。然而遗憾的是，当前国内外主流空气净化材料制造企业，开发出的熔喷非织造材料均不具有抑制细菌滋生的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种抗菌低阻熔喷无纺布及其制备方法，制备方法简单，制得的熔喷无纺布具有良好的抗菌性能、低阻隔性能，应用于净水器中，在水的作用下游离出氯离子，起到较好的杀菌效果，且材料再次氯漂后可反复使用，延长了材料的使用寿命。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种抗菌低阻熔喷无纺布，由改性聚丙烯、玻璃纤维、氧化石墨烯溶胶制备而成，所述改性聚丙烯由聚丙烯和N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体聚合而成，化学结构式如式Ⅰ所示：作为本专利技术的进一步改进，所述改性聚丙烯的制备方法如下：首先将聚丙烯、N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体和引发剂均匀混合，然后喂入螺杆挤出机，在加热条件下熔融，发生接枝共聚反应，由挤出机挤出后冷却，最后切割成均匀的改性聚丙烯。作为本专利技术的进一步改进，所述改性聚丙烯的制备方法如下：首先将100重量份聚丙烯、70-120重量份N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体和0.1-1重量份引发剂均匀混合，然后喂入螺杆挤出机，加热至220-250℃条件下熔融，发生接枝共聚反应，由挤出机挤出后冷却，最后切割成均匀的改性聚丙烯。作为本专利技术的进一步改进，所述引发剂选自亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种混合。本专利技术进一步保护一种上述抗菌低阻熔喷无纺布的制备方法，包括以下步骤：S1.超细纤维的制备：将100-200重量份改性聚丙烯、20-40重量份玻璃纤维、15-30重量份氧化石墨烯溶胶加热熔融混合均匀后，由毛细管喷丝孔喷出，在热空气作用下拉伸后，制成纤维平均直径为4-5μm，直径分布为3.5-6μm的连续超细纤维；S2.熔喷布的制备：将毛细喷丝孔喷出的超细纤维经牵伸气流牵引，吹向滚筒，并收集到滚筒上，均匀喷洒10-20重量份无机纳米粒子，以无机纳米粒子为间隔点，依靠自身的热黏合成为布；S3.收集卷取：将成网后的熔喷无纺布收集在滚筒上再由卷绕机构卷取成卷，布料以备裁切；S4.定型：采用热定型机，在120-150℃下定型5-10min，得到最终产品抗菌低阻熔喷无纺布。作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述加热熔融温度为1000-1200℃。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述毛细管喷丝孔出口到滚筒的距离为7-12cm。作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述成卷后的布料的面密度为220-270g/cm2。作为本专利技术的进一步改进，所述无机纳米粒子为纳米银粉、纳米铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的一种或几种混合。作为本专利技术的进一步改进，所述无机纳米粒子的直径为25-50nm。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制得的改性聚丙烯通过将聚丙烯和N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体聚合改性，生成的带氨基聚合物，改性后的聚丙烯直接制成的纤维长丝或熔喷布并不具有抗菌性能，必须经过氯漂后才能杀菌。氯漂处理是为了使氯离子替代氯胺化合物上的氢离子，在进行水过滤过程中，由于氯离子遇水形成游离态氯，即活性氯，活性氯用于杀灭细菌后，氢离子取代氯离子，然而该杀菌过程是可逆的。将已失去活性的材料再次进行氯漂，又可重新带上氯离子，从而实现反复杀菌，大大提高了抗菌材料的使用寿命，反应机理图见附图1。与传统的抗菌材料不同，由于氯胺化合物是通过接枝反应与聚丙烯聚合，而非粘合或喷洒的方式粘附在纤维表面，因此该单体具有更高更稳定的杀菌率。本专利技术将玻璃纤维、氧化石墨烯溶胶和改性聚丙烯混合熔融后，增强了长丝的力学性能，使得其即使制成超细长丝纤维也不易被拉断，变形，在制备过程中均匀喷洒无机纳米粒子，在长丝中间形成一定间隔空间，从而降低熔喷无纺布的阻隔性能，使其更容易透过，同时，无机纳米粒子还具有一定的抗菌性能，增强了无纺布的抗菌效果；本专利技术制备方法简单，制得的熔喷无纺布具有良好的抗菌性能、低阻隔性能，应用于净水器中，在水的作用下游离出氯离子，起到较好的杀菌效果，且材料再次氯漂后可反复使用，延长了材料的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术改性聚丙烯杀菌反应机理图。具体实施方式下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。聚丙烯CAS号9003-07-0；N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺CAS号21381-79-3；玻璃纤维CAS号65997-17-3；氧化石墨烯溶胶CAS号7782-42-5；偶氮二异丁腈CAS号78-67-1；叔丁基过氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌低阻熔喷无纺布，其特征在于，由改性聚丙烯、玻璃纤维、氧化石墨烯溶胶制备而成，所述改性聚丙烯由聚丙烯和N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体聚合而成，化学结构式如式Ⅰ所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌低阻熔喷无纺布，其特征在于，由改性聚丙烯、玻璃纤维、氧化石墨烯溶胶制备而成，所述改性聚丙烯由聚丙烯和N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体聚合而成，化学结构式如式Ⅰ所示：





2.根据权利要求1所述一种抗菌低阻熔喷无纺布，其特征在于，所述改性聚丙烯的制备方法如下：首先将聚丙烯、N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体和引发剂均匀混合，然后喂入螺杆挤出机，在加热条件下熔融，发生接枝共聚反应，由挤出机挤出后冷却，最后切割成均匀的改性聚丙烯。


3.根据权利要求2所述一种抗菌低阻熔喷无纺布，其特征在于，所述改性聚丙烯的制备方法如下：首先将100重量份聚丙烯、70-120重量份N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺单体和0.1-1重量份引发剂均匀混合，然后喂入螺杆挤出机，加热至220-250℃条件下熔融，发生接枝共聚反应，由挤出机挤出后冷却，最后切割成均匀的改性聚丙烯。


4.根据权利要求2所述一种抗菌低阻熔喷无纺布，其特征在于，所述引发剂选自亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种混合。


5.一种如权利要求1-4任一项权利要求所述抗菌低阻熔喷无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：张华艳，
申请(专利权)人：杭州米娅纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33