一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法技术

本发明专利技术涉及静电棉技术领域，尤其涉及一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法。包括如下制备步骤：（1）改性β‑海泡石粉、（2）制备抗菌骨架材料、（3）制备纺丝液、纺丝液从喷丝孔喷出，凝固成型纺丝纤维，铺成纤维网，针刺加固成胚布；（5）后处理：横向拉幅和烘干定型，冷却后进行热轧处理，冷却辊冷却，储布，静电驻极处理，切边、卷绕得到含有孔径的过滤棉，包装入库。本发明专利技术通过制备抗菌骨架材料过滤棉的基体材料，抗菌骨架材料同时具备抗菌、疏水及多反应活性位点的性能，加入改性β‑海泡石粉和活化硼酸铝来增强其力学性能，引入多纤维体和孔穴结构，增加多滤棉的电荷捕集的密度和深度，增加抗静电衰退能力，极大提升过滤棉的吸附能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法
本专利技术涉及静电棉
，尤其是涉及一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法。
技术介绍
过滤棉主要用于除去粉尘，减少空气中粉尘对人体的损伤，例如家用净化器，空调，新风系统等家用电器均使用过滤棉，但是上述电器多为打褶型过滤器，各过滤器在不同季节及不同的使用环境中需要针对潮湿程度不同的环境，潮湿是霉菌滋生的主要环境，过滤棉上又容易为霉菌的附着和繁衍提供场地，这也将导致过滤棉的过滤效果大大降低，甚至或造成过滤棉被污染、腐蚀，因此，制备出抗菌性性能好的过滤棉，对过滤器的空气净化效果具有重要的意义。专利号CN201520511134.X，专利名称为“一种用于空调的过滤棉”，本技术公开了一种用于空调的过滤棉，包括上层无色过滤棉、有色过滤棉、下层无色过滤棉和活性炭盛放孔，所述上层无色过滤棉的下方设有有色过滤棉，且上层无色过滤棉和有色过滤棉的厚度相同，所述有色过滤棉的下方设有下层无色过滤棉，所述下层无色过滤棉和上层无色过滤棉采用相同规格的无色过滤棉，在所述上层无色过滤棉、有色过滤棉和下层无色过滤棉的内部均设有活性炭盛放孔，所述活性炭盛放孔均匀的分布在上层无色过滤棉、有色过滤棉和下层无色过滤棉的内部。其不足之处在于，其通过物理作用组合叠加来提升过滤效果，难以对抗潮湿少光的空调环境，过滤棉的抗菌性能较差。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有的过滤棉在阴湿环境下抗菌性能差的问题，提供了一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，本专利技术通过制备抗菌骨架材料过滤棉的基体材料，抗菌骨架材料同时具备抗菌、疏水及多反应活性位点的性能，加入改性β-海泡石粉和活化硼酸铝来增强其力学性能，引入多纤维体和孔穴结构，增加多滤棉的电荷捕集的密度和深度，增加抗静电衰退能力，极大提升过滤棉的吸附能力。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，包括如下制备步骤：(1)改性β-海泡石粉：将β-海泡石粉碎并置于质量浓度10-14％的硝酸溶液中超声10-15min，过滤、洗净并烘干，得到β-海泡石粉；将β-海泡石粉加入到质量浓度30-40％的乙醇溶液中，磁力搅拌15-20min，得到β-海泡石粉混合液，往β-海泡石粉混合液中加入质量浓度15-20％的(1-癸基)三甲基溴化铵溶液，并在65-70℃加热搅拌10-12h，用无水乙醇和去离子水反复抽滤、洗涤并干燥，得到活化β-海泡石粉，将活化β-海泡石粉加入到质量浓度34-38％的甲苯溶液中，并加入全氟十二烷基三氯硅烷，在85-90℃下冷凝回流3-4h，将产物用无水乙醇洗净并在65-70℃条件下干燥；(2)制备抗菌骨架材料：将疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于乙醚中，继续加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、顺丁烯二酸、季铵盐-15及过氧化苯甲酰混合均匀，继续加热至90-95℃反应1-1.5h，得到疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝产物，将倒入丙酮中进行沉淀，以除去未反应的单体及自聚物，再经抽滤、洗涤、干燥后得纯化后产物；(3)制备纺丝液：将步骤(2)的抗菌骨架材料溶于二甲苯中，继续加入步骤(1)的改性β-海泡石，活化硼酸铝和偶氮二异丁腈，搅拌并加热至70-75℃预交联1.8-2h，得到粘稠的纺丝液；(4)制胚布：纺丝液从喷丝孔喷出，凝固成型纺丝纤维，热牵伸，分丝均匀铺成纤维网，纤维网经润滑整理剂整理，后进行针刺加固成胚布；(5)后处理：将胚布进行横向拉幅和烘干定型，冷却后进行热轧处理，再经冷却辊冷却，储布，静电驻极处理，切边、卷绕得到过滤棉，包装入库。为了克服现有技术中单一聚对苯二甲酸乙二醇酯基材力学性能差及吸水能力强的问题，首先，基材采用疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯，即对对苯二甲酸乙二醇酯进行有序的疏水改性，来降低其对吸水能力；其次，在基材的骨架材料中引入抗菌基团季铵盐，使得基材具备抗菌抑菌能力；最后，引入了β-海泡石来对其进行增韧填充，但是β-海泡石的吸水性较强，易造成基材吸水湿润，进而降低其静电吸附能力，因此对β-海泡石进行疏水改性处理来降低其吸水能力；β-海泡石是由非常细且短的纤维或纤维状集合体组成，具有更大的比表面积，吸附性强，而纤维中聚集体中能够容纳更多的电荷，增加电荷捕集的密度和深度，采用β-海泡石作为增韧填充材料，能够为电子聚集提供更多的容纳稳定场所；通过多角度的疏水改性处理来提升最终过滤棉的疏水性能，减少霉菌的滋生，提升其抗静电衰退能力，及霉菌附着滋生之后的抗菌抑菌能力，提升过滤棉的过滤效果及使用寿命。本专利技术采用了上述处理工艺：步骤(1)将β-海泡石粉碎后在硝酸溶液中超声，一方面能够去除β-海泡石粉中的杂质成分，提升β-海泡石粉中的孔隙率，另一方面能够对β-海泡石粉进行活化处理，增加其表面的活性基团(羟基)；加入(1-癸基)三甲基溴化铵溶液对β-海泡石粉进行活化接枝处理，使得(1-癸基)三甲基溴化铵稳定的接枝在β-海泡石粉的羟基基团上，并继续加入全氟十二烷基三氯硅烷，溴化铵与氯发生置换反应，在β-海泡石粉表面形成严密的疏水结构层；步骤(2)在疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和顺丁烯二酸在引发剂过氧化苯甲酰的引发作用下进行聚合反应，疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链中引入环氧基和羧基等活性基团，能够更好的与其他添加组分产生化学键，组分之间结合后的稳定性和一体性更高；引入季铵盐基团能够赋予骨架材料更加优异的抗菌防霉能力，不用浸渍即可达到抗菌防霉效果，与浸渍工艺从而达到抗菌防霉相比，生产更环保，使用更健康，无抗菌防霉涂料脱落；步骤(3)将疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性β-海泡石和活化硼酸铝混合后，在引发剂偶氮二异丁腈的作用下发生预交联，形成粘稠的纺丝液，使得纺丝液喷出成型的时候形状稳定性更好；步骤(4)和步骤(5)为过滤棉纺丝成型之后的后处理工艺步骤。作为优选，步骤(1)中，β-海泡与硝酸溶液的体积比为1：4-6。作为优选，步骤(1)中，β-海泡石粉、乙醇溶液的体积比为1：5.5-6；β-海泡石粉混合液、(1-癸基)三甲基溴化铵溶液的体积比为3-3.4：0.8-1；活化β-海泡石粉、甲苯溶液及全氟十二烷基三氯硅烷的质量比为1：2-2.4：1.5-2。作为优选，步骤(2)中，疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、顺丁烯二酸、季铵盐-15及过氧化苯甲酰的质量比为1：1-1.2：2-2.1：1-1.2：0.2-0.4。作为优选，步骤(2)中，所述疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备过程：将对苯二甲酸乙二醇酯低聚物溶解在乙醇中，搅拌状态下滴加六氟丙烯和三氧化二锑，滴加完毕后加热至65-70℃反应2-2.2h即得。作为优选，对苯二甲酸乙二醇酯低聚物、氟丙烯及三氧化二锑的质量比为3：1.8-2.2：0.2-0.5。将六氟丙烯与对苯二甲酸乙二醇酯低聚物聚合，制备得到疏水性能好的疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯，降低了聚对苯二甲酸乙二醇酯的吸水性，减少了霉菌的附着滋生，提升了抗静电衰退能力。作为优选，步骤(3)中，抗菌骨架材料、二甲苯、改性β-海泡石、活化硼酸铝及偶氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：/n（1）改性β-海泡石粉：将β-海泡石粉碎并置于质量浓度10-14%的硝酸溶液中超声10-15min，过滤、洗净并烘干，得到β-海泡石粉；将β-海泡石粉加入到质量浓度30-40%的乙醇溶液中，磁力搅拌15-20min，得到β-海泡石粉混合液，往β-海泡石粉混合液中加入质量浓度15-20%的(1-癸基)三甲基溴化铵溶液，并在65-70℃加热搅拌10-12h，用无水乙醇和去离子水反复抽滤、洗涤并干燥，得到活化β-海泡石粉，将活化β-海泡石粉加入到质量浓度34-38%的甲苯溶液中，并加入全氟十二烷基三氯硅烷，在85-90℃下冷凝回流3-4h，将产物用无水乙醇洗净并在65-70℃条件下干燥；/n（2）制备抗菌骨架材料：将疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于乙醚中，继续加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、顺丁烯二酸、季铵盐-15及过氧化苯甲酰混合均匀，继续加热至90-95℃反应1-1.5h，得到疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝产物，将倒入丙酮中进行沉淀，以除去未反应的单体及自聚物，再经抽滤、洗涤、干燥后得纯化后产物；/n（3）制备纺丝液：将步骤（2）的抗菌骨架材料溶于二甲苯中，继续加入步骤（1）的改性β-海泡石，活化硼酸铝和偶氮二异丁腈，搅拌并加热至70-75℃预交联1.8-2h，得到粘稠的纺丝液；/n（4）制胚布：纺丝液从喷丝孔喷出，凝固成型纺丝纤维，热牵伸，分丝均匀铺成纤维网，纤维网经润滑整理剂整理，后进行针刺加固成胚布；/n（5）后处理：将胚布进行横向拉幅和烘干定型，冷却后进行热轧处理，再经冷却辊冷却，储布，静电驻极处理，切边、卷绕得到含有孔径的单层棉，包装入库。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）改性β-海泡石粉：将β-海泡石粉碎并置于质量浓度10-14%的硝酸溶液中超声10-15min，过滤、洗净并烘干，得到β-海泡石粉；将β-海泡石粉加入到质量浓度30-40%的乙醇溶液中，磁力搅拌15-20min，得到β-海泡石粉混合液，往β-海泡石粉混合液中加入质量浓度15-20%的(1-癸基)三甲基溴化铵溶液，并在65-70℃加热搅拌10-12h，用无水乙醇和去离子水反复抽滤、洗涤并干燥，得到活化β-海泡石粉，将活化β-海泡石粉加入到质量浓度34-38%的甲苯溶液中，并加入全氟十二烷基三氯硅烷，在85-90℃下冷凝回流3-4h，将产物用无水乙醇洗净并在65-70℃条件下干燥；
（2）制备抗菌骨架材料：将疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于乙醚中，继续加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、顺丁烯二酸、季铵盐-15及过氧化苯甲酰混合均匀，继续加热至90-95℃反应1-1.5h，得到疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝产物，将倒入丙酮中进行沉淀，以除去未反应的单体及自聚物，再经抽滤、洗涤、干燥后得纯化后产物；
（3）制备纺丝液：将步骤（2）的抗菌骨架材料溶于二甲苯中，继续加入步骤（1）的改性β-海泡石，活化硼酸铝和偶氮二异丁腈，搅拌并加热至70-75℃预交联1.8-2h，得到粘稠的纺丝液；
（4）制胚布：纺丝液从喷丝孔喷出，凝固成型纺丝纤维，热牵伸，分丝均匀铺成纤维网，纤维网经润滑整理剂整理，后进行针刺加固成胚布；
（5）后处理：将胚布进行横向拉幅和烘干定型，冷却后进行热轧处理，再经冷却辊冷却，储布，静电驻极处理，切边、卷绕得到含有孔径的单层棉，包装入库。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，β-海泡与硝酸溶液的体积比为1：4-6。


3.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的过滤棉的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，β-海泡石粉、乙醇溶液的体积比为1：5.5-6；β-海泡石粉混合液、(1-癸基)三甲基溴化铵溶液的体积比为3-3.4：0.8-1；活化β-海泡石粉、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌稳，杨峰海，张静，
申请(专利权)人：杭州诗蓝过滤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33