一种抗菌防螨材料及其制造工艺和应用制造技术

一种抗菌防螨材料及其制造工艺和应用，包含至少三层结构，从上到下依次是表层材料层，纳米纤维膜材料层，基材层；所述表层材料层和基材层皆为克重为5～35g/

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防螨材料及其制造工艺和应用


[0001]本专利技术涉及抗菌防尘领域，尤其涉及一种抗菌防螨材料及其制造工艺和应用。

技术介绍

[0002]床上用品以及服装等各种接触人类肌肤的用品，尤其公共场所的床上用枕巾、被套、床单等如医院病床、酒店、飞机高铁坐垫等，极易滋生细菌、螨虫，细菌对人体有害，会引发多种疾病，螨虫会产生瘙痒，产生玫瑰痤疮或皮肤过敏等。当前这些公共场合大多使用一次性或者重复水洗的表层材料层，虽然可短时间内避免细菌或螨虫直接与皮肤接触，但表层材料层下残留的细菌或螨虫穿透一次性或者重复水洗的表层材料层感染皮肤，表层材料层下的如床、被芯、枕芯、公共座椅等一般都较少清洗或处理，是细菌或螨虫滋生的重灾区。
[0003]市面也有一些表层材料层负载银离子或除螨剂后直接使用，对细菌或者除螨有一定的效果，但负载的银离子或除螨剂直接接触皮肤，对人体会产生一定的危害，如银离子通常会导致蛋白质失去活性,严重时还可能会导致患者中毒等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是开发一种既能实现抗菌、防螨效果，同时避免抗菌剂或除螨剂对人体伤害的抗菌防螨材料及其制造工艺；
[0005]本专利技术的第二目的是提供上述抗菌防螨材料的一种应用。
[0006]为实现本专利技术的第一目的，本专利技术公开了一种抗菌防螨材料，包含至少三层结构，从上到下依次是表层材料层，纳米纤维膜材料层，基材层；所述表层材料层和基材层皆为克重为5～35g/
㎡
的布料；所述纳米纤维膜材料层为静电纺丝溶液在25～50Kv电压、纺丝针头与基材层的夹角为30～60度、纺丝针头与基材层设置10～20cm的间距下、以2～4m/min车速喷涂成型的膜材料，其孔径为10nm～500nm；所述三层结构依赖超声复合成型。
[0007]进一步，所述静电纺丝溶液包含纺丝溶质、纺丝溶剂、杀菌剂、除螨剂，其重量含量为纺丝溶质8％～20％、杀菌剂0.3％～1％、除螨剂0.3％～1％以及纺丝溶剂78％～90％。
[0008]进一步，所述杀菌剂是氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂、硝酸银、甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵中的一种或多种混合；所述除螨剂是三氯杀螨醇、单甲眯、双甲眯、螺螨酯、唑螨酯、螨死净、尼索朗、氟虫脲、阿维菌素、艾草、青花椒中的一种或多种混合；所述纺丝溶质采用PA、PLA、PVDF、PET、TPU中的一种或多种混合；所述纺丝溶剂选用乙酸、甲酸、DMF、DMAC、丙酮、四氯乙烷、四氯甲烷中的一种或多种混合。
[0009]进一步，所述表层材料层与基材层的材料纤维直径为100nm～20um。
[0010]上述一种抗菌防螨材料的制造工艺，其特征在于：
[0011]步骤一：配置静电纺丝溶液；
[0012]步骤二：将基材层以车速1～15m/min向前平移，同时向基材层以25～50Kv电压、在10～20cm的间距下、以2～4m/min车速喷涂静电纺丝溶液，在基材层表面上形成三维致密微孔的纳米纤维膜材料层；
[0013]步骤三：将步骤二制得的布料置于下方，纳米纤维膜材料层朝上，膜面上覆盖一表层材料层，所述表层材料层与步骤二的布料经预合辊装置拉平布面张力后，以车速1～15m/min通过超声辅助辊对辊压印装置，进而通过后续收集辊装置收集完成；所述超声辅助辊对辊压印装置包括一个超声辊筒和一个光面辊筒，其超声频率为15～30KHz，超声辊筒与光面辊筒间压力0.05～0.2MPa。
[0014]进一步，所述步骤二中，喷涂静电纺丝溶液时，静电纺丝设备的纺丝针头与基材层的夹角为30～60度。
[0015]进一步，所述步骤三中预合辊装置为两预合辊组合，两预合辊之间间距为0.6～1cm，两预合辊为非主动辊。
[0016]进一步，所述步骤三中超声辅助辊对辊压印装置，其幅宽大于布面的宽度，所述超声辊筒表面带压纹。
[0017]进一步，所述步骤三的超声辊筒表面压纹纹路布满超声辊筒全幅宽，纹路由至少两组平行线呈夹角25～40度交叉组成，平行线的平行间距为8～18cm，每条平行线是由间断的凸点组成，凸点间距1～3cm，凸点高0.08cm～0.8cm、宽0.1～0.7cm、长0.3～1cm。
[0018]所述的抗菌防螨材料在床上用品、座椅、垫子上的应用。
[0019]本专利，由于静电纺丝所纺的纳米纤维膜具有三维致密的微孔，孔径从10nm～500nm，可拦截绝大部分细菌、螨虫，纳米纤维膜结构类似活性炭，但开孔率大幅高于活性炭，是优秀的载体材料，可负载抗菌剂、防霉剂材料。本专利产品的中间层——纳米纤维膜材料层一方面拦截绝大部分来自被芯、枕芯、床、座椅等大量的细菌、螨虫穿透，另一方面，纳米纤维膜材料层负载的杀菌剂与防霉剂可杀死负载在基材层与表层材料层的细菌与螨虫，保持基材层与表层材料层处于极低含量甚至是无细菌与无螨虫状态，使皮肤接触的部位是无菌或无螨。三层结构的设计也避免了杀菌剂与防霉剂对人体皮肤的直接刺激，保证了人体的安全。
[0020]超声辊筒上的纹路设计以及纹路上的凸点设计，使得复合所得的材料各层之间有彼此相应的交错起伏，合适的凸点高度等尺寸，保证复合的牢度恰当，不会太深，太深会使布面硬度高，也不会太浅，太浅的话复合牢度不强；有效的保证了复合材料的稳定性和牢度；纹路的间距的选择，是为了确保足够的复合牢度下最大化保证透气性，同时保证材料的柔软性、透气性与美观性，从而保证肤感。
附图说明
[0021]作为非限制性例子给出的具体说明更好地解释本专利技术包括什么以及其可被实施，此外，该说明参考附图，在附图中：
[0022]图1是本专利技术实施例的层结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例的工作原理示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例的超声辊筒纹路展开示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图及具体实施例对本专利技术做详细描述。
[0026]实施例1
[0027]步骤一：取500ml烧杯，按重量比加入纺丝溶质PA 12％，纺丝溶剂88％，所述纺织溶剂为甲酸与乙酸按比例25％:75％混合，于75℃下搅拌5小时，冷却30min后制得纺丝液。按纺丝液重量比的0.5％加入硝酸银，按纺丝液重量比的0.5％加入防螨剂，其中防螨剂按艾草与青花椒的重量比为1：1，再常温搅拌30min后得到静电纺丝溶液备用；
[0028]步骤二：将20g/
㎡
基材层11布面利用放卷辊2以车速3m/min向前平移，将步骤一配置的静电纺丝溶液利用静电纺丝设备进行电纺丝喷涂于基材层布面，设置静电纺丝设备的电纺丝电压为40Kv、纺丝针头与布面的夹角45度，纺丝针头的纺丝间距设置13cm，制得基材层11与纳米纤维膜材料层12的复合层；
[0029]步骤三：将步骤二的复合层膜面朝上(纳米纤维膜材料层12朝上)，与20g/
㎡
无纺布13(表层材料层)一起经过两预混合辊3间距为0.8cm的预合辊装置后进入超声辅助辊对辊压印装置4，如图2所示，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防螨材料，其特征在于：包含至少三层结构，从上到下依次是表层材料层，纳米纤维膜材料层，基材层；所述表层材料层和基材层皆为克重为5～35g/
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的布料；所述纳米纤维膜材料层为静电纺丝溶液在25～50Kv电压、纺丝针头与基材层的夹角为30～60度、纺丝针头与基材层设置10～20cm的间距下、以2～4m/min车速喷涂成型的膜材料，其孔径为10nm～500nm；所述三层结构依赖超声复合成型。2.如权利要求1所述的一种抗菌防螨材料，其特征在于：所述静电纺丝溶液包含纺丝溶质、纺丝溶剂、杀菌剂、除螨剂，其重量含量为纺丝溶质8％～20％、杀菌剂0.3％～1％、除螨剂0.3％～1％以及纺丝溶剂78％～90％。3.如权利要求2所述的一种抗菌防螨材料，其特征在于：所述杀菌剂是氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂、硝酸银、甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵中的一种或多种混合；所述除螨剂是三氯杀螨醇、单甲眯、双甲眯、螺螨酯、唑螨酯、螨死净、尼索朗、氟虫脲、阿维菌素、艾草、青花椒中的一种或多种混合；所述纺丝溶质采用PA、PLA、PVDF、PET、TPU中的一种或多种混合；所述纺丝溶剂选用乙酸、甲酸、DMF、DMAC、丙酮、四氯乙烷、四氯甲烷中的一种或多种混合。4.如权利要求1所述的一种抗菌防螨材料，其特征在于：所述表层材料层与基材层的材料纤维直径为100nm～20um。5.如权利要求1至4任一项所述的一种抗菌防螨材料的制造工艺，其特征在于：步骤一：配置静电纺丝溶液；步骤二：将基材层以车速1～15m/min向前平移，同时向基材层以2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彪，吴新谦，房忠民，张恒，刘向文，
申请(专利权)人：厦门数字智造工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：