一种高韧性医用无纺布制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性医用无纺布及其制备方法，所述高韧性医用无纺布由以下原料制得，按重量份数计，包括改性芳纶纤维49

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性医用无纺布


[0001]本专利技术涉及无纺布生产
，具体为一种高韧性医用无纺布。

技术介绍

[0002]无纺布又称不织布，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。无纺布没有经纬线，剪裁和缝纫都非常方便，而且质轻容易定型，深受手工爱好者的喜爱。无纺布制品因色彩丰富、鲜艳明丽、时尚环保、用途广泛、美观大方，图案和款式都多样，且质轻、环保、可循环再用，被国际公认为保护地球生态的环保产品。广泛应用于化工、汽车工业、家居建材、生活装饰、医疗卫生等等领域。
[0003]其中医用医疗卫生用无纺布主要由聚酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、碳纤维和玻璃纤维制成；制成的无纺布产品包括一次性口罩、防护服、手术服、隔离服、医用涂敷材料；但是现有的医用无纺布常常存在韧性和耐久性较差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高韧性医用无纺布及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高韧性医用无纺布，由以下原材料制成，按重量份数计，改性芳纶纤维49
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57份、聚四氟乙烯纤维25
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29份、碳纤维21
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25份、轻质碳酸钙13
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17份、抗菌液4
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9份、抗氧剂1
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3份。
[0006]改性芳纶纤维主要由芳纶纤维、聚酯多元醇、氧化石墨烯、氨水、二乙氨基乙醇、异氰酸酯反应制得，聚酯多元醇与异氰酸酯的质量比为4:1。聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇并二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯中任意一种。
[0007]抗氧剂为受阻酚类和磷酸酯类抗氧剂混配，其质量比为1
‑
3:1。
[0008]抗菌液由以下原料制成：按重量份数计，茶多酚10份、桧油7份、壳聚糖3份、硫酸铜3份、月桂酸单甘油酯1.5份。抗菌液制备步骤如下，将茶多酚溶于蒸馏水中，升高温度至50℃，加入桧油、壳聚糖、硫酸铜、月桂酸单甘油酯，搅拌，真空20min，制得抗菌液。
[0009]一种高韧性医用无纺布的制备方法，包括以下步骤；（1）制备改性芳纶纤维；取聚酯多元醇，升高温度至105
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110℃，真空脱水；降温至60℃，加入异氰酸酯、1/2质量的二乙氨基乙醇，升温，得到物质A；将物质A熔融，加入芳纶纤维、剩余1/2质量的二乙氨基乙醇，混合均匀，温度为80
‑
90℃时，反应得到物质B；取氧化石墨烯溶于磷酸溶液中，加入双氧水溶液，搅拌，反应,过滤，无水乙醇洗涤；得到物质C；将物质C溶于丙酮溶液中，加入氨水、物质B，搅拌均匀，滴加氢氧化钠溶液，过滤，洗涤，得到改性芳纶纤维；（2）制备高韧性医用无纺布将改性芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、轻质碳酸钙、抗氧剂混合，熔融经纺丝孔输出，
牵伸，形成复合纤维；将复合纤维堆叠铺成纤维网芯层，碳纤维铺成横竖网格状覆盖在纤维网芯层表面，形成复合纤维网；复合纤维网经过第一、第二、第三道高压水刺加固，得到水刺无纺布；将水刺无纺布加入抗菌液中浸泡,烘干，制得高韧性医用无纺布。
[0010]轻质碳酸钙是一种分散性好、尺寸均匀的纤维状物质，具有补强性，隔热性能好，易于分散，且与树脂、纤维相容性好；轻质碳酸钙作为补强填充颗粒，与改性芳纶纤维和聚四氟乙烯纤维共混，可增强复合纤维的拉伸强度和机械性能。
[0011]优选的，一种高韧性医用无纺布的制备方法，包括以下步骤（1）制备改性芳纶纤维；取聚酯多元醇，升高温度至105
‑
110℃，真空脱水30min；降温至60℃，加入异氰酸酯、1/2质量的二乙氨基乙醇，升温至80
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90℃，反应2
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3h,得到物质A；将物质A熔融，加入芳纶纤维、剩余1/2质量的二乙氨基乙醇，混合均匀，温度为80
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90℃时，反应20
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30min，得到物质B；取氧化石墨烯溶于磷酸溶液中，加入35%双氧水溶液，搅拌，反应,过滤，无水乙醇洗涤；得到物质C；将物质C溶于丙酮溶液中，加入氨水、物质B，搅拌均匀，滴加氢氧化钠溶液，温度为57
‑
62℃条件下，反应40
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60min，过滤，洗涤，得到改性芳纶纤维；芳纶纤维具有优异的力学性能，机械强度高、刚性强；但芳纶纤维柔韧性较差，本技术方案中利用聚酯多元醇、异氰酸酯、二乙氨基乙醇通过化学反应对芳纶纤维进行改性处理；聚酯多元醇、异氰酸酯反应生成带有氨基甲酸酯基团的聚氨酯树脂，氨基甲酸酯基团的分子结构使树脂具有优良的弹性；氨基甲酸酯基团在二乙氨基乙醇作用下，分子链增长、刚性增强；且氨基甲酸酯基团与芳纶纤维分子中的酰胺基团形成氢键，芳纶纤维与聚氨酯树脂通过化学键键合连接，可将聚氨酯的优良弹性与芳纶纤维的高刚性结合起来，使芳纶纤维不仅保持高强度，同时还具有一定的弹性；因此，用其制备无纺布可赋予无纺布较高的韧性。
[0012]再用氨水和氧化石墨烯混合，在温度为57
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60℃条件下，氧化石墨烯表面环氧基团开环与氨基相连；再与上述处理后的芳纶纤维混合，在碱的催化作用下，氨基与纤维分子中的羟基键合连接，得到带有氧化石墨烯结构的改性芳纶纤维，改性芳纶纤维被赋予氧化石墨烯分子的高韧性。
[0013]（2）制备高韧性医用无纺布；将改性芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、轻质碳酸钙、抗氧剂混合，温度为185
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200℃熔融，经纺丝孔输出，牵伸，形成复合纤维；将复合纤维堆叠铺成纤维网芯层，碳纤维覆盖在纤维网芯层表面，形成复合纤维网；复合纤维网经过7道水刺加固，得到水刺无纺布；将水刺无纺布加入抗菌液中浸泡，浴比1:10，浸泡5
‑
6h,烘干，制得高韧性医用无纺布；高韧性医用无纺布克重为80
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100g/m2。其中中碳纤维铺成横竖交替网格状，且碳纤维质量为复合纤维质量的10%；第一道水刺压力为2
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4mpa,第二道水刺压力为6
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8mpa，第三道水刺压力为7.5
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10 mpa，第四道水刺压力为7
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9mpa，第五道水刺压力为7
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9mpa，第六道水刺压力为5
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7mpa，第七道水刺压力为5
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7mpa。
[0014]碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，将碳纤维铺成横竖网格覆盖在复合纤维网芯层表面，经水刺加固后形成的无纺布，碳纤维形成横竖交织的网状保护层，可减小无纺布纵向、横向拉伸变形量，增强无纺布冲击韧性。
[0015]抗菌液中桧油、茶多酚都是天然高效的抗菌抑菌物质，用其处理无纺布，可以使无纺布具有长效的抗菌抑菌性能，满足医用对抗菌的要求。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用聚酯多元醇、氧化石墨烯、氨水、二乙氨基乙醇、异氰酸酯经过反应对高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性医用无纺布，其特征在于：由以下原材料制成，按重量份数计，改性芳纶纤维57份、聚四氟乙烯纤维29份、碳纤维25份、轻质碳酸钙17份、抗菌液9份、抗氧剂3份；一种高韧性医用无纺布的制备方法，包括以下步骤；（1）制备改性芳纶纤维；取聚酯多元醇，升高温度至110℃，真空脱水30min；降温至60℃，加入异氰酸酯、1/2质量的二乙氨基乙醇，升温至90℃，反应3h,得到物质A；将物质A熔融，加入芳纶纤维、剩余1/2质量的二乙氨基乙醇，混合均匀，温度为90℃时，反应30min，得到物质B；取氧化石墨烯溶于磷酸溶液中，加入35%双氧水溶液，搅拌，反应,过滤，无水乙醇洗涤；得到物质C；将物质C溶于丙酮溶液中，加入氨水、物质B，搅拌均匀，滴加氢氧化钠溶液，温度为62...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋俊，
申请(专利权)人：蒋俊，
类型：发明
国别省市：