一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料及制备方法，其特征在于：由混合母料、抑菌母料、驻极母料和主料按照0.1

【技术实现步骤摘要】
一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及熔喷材料的制备
，更具体的说，是涉及一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料及制备方法。

技术介绍

[0002]熔喷布是将聚合物直接制备成网的非织造布料，现有熔喷布的常规材料为聚丙烯，通过高温高速气流喷吹，将熔融后的聚合物逐渐凝固成熔体细流进而获得超细纤维，成布后的材料在强外电场等因素作用下极化并保持该状态，称为驻极体聚合物。熔喷布主要用作复合材料、过滤材料、保暖材料、卫生用品、吸油材料及电池隔膜等，广泛应用于医疗卫生、过滤材料、环境保护、工业等领域。
[0003]常规熔喷布过滤材料由聚丙烯树脂添加无机或有机驻极体颗粒熔喷成网后极化而成熔喷布，因过滤材料本身驻极性，能够对粉尘，细菌颗粒，病毒颗粒实现静电吸附，捕获细菌和病毒。通过机械阻挡和静电吸附双重作用来捕获粒子。
[0004]但现有驻极工艺仅能够保证熔喷过滤材料在一定时间内过滤病毒、细菌和颗粒物。随着电场的失效，过滤材料对病毒和细菌的抑制效果逐渐减少，难以起到对细菌和病毒的拦截、灭活，造成过滤材料的极大浪费，以口罩行业应用为例，我国一次性平面口罩平均使用时长为12小时，由于人口数量众多，每天口罩使用量非常庞大，废弃口罩会造成环境污染，造成资源的浪费和成本的增加；同时这种过滤属于物理捕捉性过滤，不具备抑菌杀菌的效果，也就是说不能迅速降低细菌的活性。
[0005]因此一些抑菌类熔喷布专利陆续提出，目前通常专利中提出抑菌熔喷改性材料包括：石墨烯，纳米银离子复合物，纳米级铜离子复合物，壳聚糖，纳米氧化锌等材料；另外，涂覆改性的方法也是公开的专利技术，其中包括表面纳米级羟基磷灰石表面涂覆，壳聚糖类高分子涂覆，稀土类无机材料由特殊外层电子结构，通常具有氧自由基释放功能，因此也用于制备稀土复合熔喷布材料，公开的专利方法是添加纳米稀土氧化物，稀土硝酸盐，稀土氯化物等，包括纳米氧化铈，硝酸铈，硝酸钕，氯化铈，氯化钇，氯化镧等，采用都是常规无机粒子和聚丙烯树脂物理混合的方法。
[0006]现有专利通过将工业成品的稀土氧化物纳米颗粒物理混合的方法，这样方法不能够有效发挥纳米颗粒的表面微孔结构优势，实际测试中也是没有明显的吸附效率提升，另外单纯的稀土氧化物材料其氧化/还原特性，由于外层电子排布结构的原因，并不是非常高效，因此单纯的稀土氧化物，氯化物或者硝酸盐形式的填充参加，并不会产生明显优于电气石等驻极体材料的过滤阻抗特性和抑菌特性。

技术实现思路

[0007]有鉴于此 ，本专利技术提供了一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料及制备方法，该方法通
过元素反应过程掺杂的技术以及成型后表面活化的处理技术，显著提高了稀土颗粒的氧通道迁移速率，以及提供了更高的抑菌过程的接触面积，这样可以更短时间更高效率实现抑菌杀菌效果。
[0008]第一方面，本专利技术提供的是一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料，由混合母料、抑菌母料、驻极母料和主料按照0.1
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30份：0.1
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30份：0.1
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30份：99.7
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10份的比例均匀混合作为熔喷原料。
[0009]所述混合母料由聚丙烯、光稳定剂混合而成。
[0010]所述抑菌稀土粉由稀土元素或稀土元素氧化物粉体、高温稳定剂和树脂混合制成。
[0011]更具体的是，稀土元素氧化物通常为氧化铈，氧化镧，氧化钕，氧化镨等。
[0012]更具体的是，所述光稳定剂为苯甲酮。
[0013]更具体的是，高温稳定剂为硬脂酸钡或硬脂酸锌。
[0014]第二方面，本专利技术提供了一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料的制备方法，包括如下步骤：S1，制备混合母料：由聚丙烯、光稳定剂混合而成，备用；制备抑菌母料：由一种或多种稀土元素或稀土元素氧化物粉体、高温稳定剂和树脂混合制成，，备用；准备能够提高荷电效率的驻极母料，备用；准备主料，备用；S2，按照正常熔喷布生产工艺对熔喷布生产设备进行生产前准备；s3，将上述混合母料、抑菌母料、驻极母料和主料按照0.1
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30份：0.1
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30份：0.1
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30份：99.7
‑
10份的比例混合均匀；s4，将上述混合料供入到熔喷设备中，在3
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5min后由熔喷设备的喷丝板开始出丝；s5，将网帘移到指定位置，进行穿布作业；s6，持续作业10
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20min后，通过控制调节熔喷温度来调节熔喷布布面的软硬，直到调节熔喷布重量和过滤效率达标便可进行生产。
[0015]在具体设置上述稀土氧化物时，为大幅提高稀土氧化物的表面的吸附抑菌效果，对使用的稀土氧化物，进行酸化活化处理，处理工艺为：取稀土氧化物40份，浓硫酸20份，投入到冷却夹套反应器中，酸化腐蚀反应10
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30min，加入5
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10倍于稀土氧化物的量的冷却水进行稀释，然后过滤得到活化稀土氧化物，然后在90
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150℃的温度条件下烘干，烘干至稀土材料含水率低于0.2%，制得稀土活性抑菌填充料，活化的稀土氧化物比表面积提高60
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200%。
[0016]在具体配置上稀土氧化物时，在稀土氧化物内掺杂有钇、钴或铝元素，从而可以提高氧空位分布，从而可提高抑菌效果。
[0017]在掺杂上述元素时，掺杂比例为0.01
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0.9%。
[0018]在具体掺杂元素时，通过溶胶
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凝胶工艺或者水系沉积反应的方式进行掺杂。
[0019]在具体控制调节熔喷温度来调节熔喷布布面的软硬时，布料软跟硬是在生产熔喷布的过程中通过控制温度来达到的；温度高出来的料就比较的软，温度低出来的料就会比较硬。
[0020]在具体控制调节熔喷温度时，生产熔喷布使用的温度为240
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265℃。
[0021]本专利技术的有益效果在于：现有过滤材料仅由聚丙烯聚合物制备后极化而成，未经改性处理或复合其他功能物质协同进行过滤处理。应用于医疗卫生、过滤材料、环境保护、工业等过程中，电场在较短时间内失效后，难以起到对细菌和病毒的拦截、灭活，造成过滤材料的极大浪费。
[0022]对于同样采用纳米稀土材料添加的技术，本专利技术通过元素反应过程掺杂的技术以及成型后表面活化的处理技术，显著提高了稀土颗粒的氧通道迁移速率，以及提供了更高的抑菌过程的接触面积，这样可以更短时间更高效率实现抑菌杀菌效果。
附图说明
[0023]图1为本申请的实施流程示意图。
[0024]图2为对稀土氧化物酸化处理的比表面积变化趋势图。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
[0026]为了方便理解本申请实施例提供的多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料的制备方法，下面首先介绍一下针对的问题。
[0027]现有过滤材料仅由聚丙烯聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料，其特征在于：由混合母料、抑菌母料、驻极母料和主料按照0.1
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30份：0.1
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30份：0.1
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30份：99.7
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10份的比例均匀混合作为熔喷材料。2.根据权利要求1所述的多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料，其特征在于：所述混合母料由聚丙烯、光稳定剂混合而成。3.根据权利要求1所述的多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料，其特征在于：所述抑菌稀土粉由一种或多种稀土元素或稀土元素氧化物粉体、高温稳定剂和树脂混合制成。4.根据权利要求4所述的多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料，其特征在于：稀土元素氧化物为氧化铈，氧化镧，氧化钕，氧化镨。5.一种多孔掺杂稀土抑菌熔喷材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：s1，制备混合母料：由聚丙烯、光稳定剂混合而成，备用；制备抑菌母料：由一种或多种稀土元素或稀土元素氧化物粉体、高温稳定剂和树脂混合制成，备用；准备能够提高荷电效率的驻极母料，备用；准备主料，备用；s2，按照正常熔喷布生产工艺对熔喷布生产设备进行生产前准备；s3，将上述混合母料、抑菌母料、驻极母料和主料按照0.1
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30份：0.1
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30份：0.1
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30份：99.7
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10份的比例混合均匀；s4，将上述混合料供入到熔喷设备中，在3
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5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊英，王玉来，康恩胜，王宝生，孙思静，贾靖，
申请(专利权)人：孚韦内蒙古安全装备有限公司，
类型：发明
国别省市：