CN110578208A - 一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法,包括层叠设置的纳米丝柔层、亲水层和纳米抗菌纤维层;所述纳米丝柔层由若干根纳米改性丝柔纤维组成,所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55~65份、聚酯25~30份、弹性体混合物5~10份、TiO2纳米粉末3~5份。本发明所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法,安全环保,力学性能优良,在拥有较好的弹性、压缩回弹性、卷曲性能、蓬松性的同时有不错的强度和柔软性,耐腐蚀、耐热,具有良好的生物相容性,可以光降解挥发性污染物和抗菌,抗菌效果好,同时除螨、防霉,对人体皮肤没有刺激性,制造方法简单,灵活性高,具有良好的发展前景。
Description
技术领域
本发明属于非织造布技术领域,具体涉及一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法。
背景技术
目前,非织造技术是纺织行业中较年轻的有发展前途的一项新技术,非织造布以其独有的结构、多变的工艺等传统纺织品无法比拟的优越性而迅速深入到了国民经济的各个应用领域。特别在医疗卫生领域,非织造布有着十分广阔的发展空间。
非织造布,由定向的或随机的纤维而构成,是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。它直接利用高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术形成的具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品。非织造布突破了传统的纺织原理,并具有工艺流程短、生产速度快,产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点,是新一代环保材料,具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。
单层非织造布往往不能满足市场的需求,多种材料的复合能够发挥其中各材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。复合技术应用广泛,其中最典型的例子就是传统的纺粘法、熔喷法,例如多层的手术服材料,表面层是防水层,中间层是有阻隔作用的透气膜,贴身的内层是柔软舒适的棉纤维材料。
但是,现有的非织造布在柔软度上还无法满足一些特殊的需求,或者说高端需求,尤其是对于医疗卫生用材料、纸尿裤等柔软方面,往往会使人感觉不舒适。
中国专利申请号为CN201510418304.4公开了一种医用非织造布及其制造方法,包括组分:热塑性弹性体85~90份、低密度聚乙烯6~12份、色母颗粒3~6份,组分单一,应用范围受限。
发明内容
发明目的:为了克服以上不足,本发明的目的是提供一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法,安全环保,力学性能优良,在拥有较好的弹性、压缩回弹性、卷曲性能、蓬松性的同时有不错的强度和柔软性,还耐腐蚀、耐热,具有良好的生物相容性,可以光降解挥发性污染物和抗菌,抗菌效果好,免受各种微生物以及环境因素的影响,同时除螨、防霉,对人体皮肤没有刺激性,不会产生不良副作用,更加符合人们对于绿色环保生活的需求,制造方法简单,灵活性高,具有良好的发展前景。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,包括层叠设置的纳米丝柔层、亲水层和纳米抗菌纤维层;所述纳米丝柔层包括上纳米丝柔层、下纳米丝柔层,所述上纳米丝柔层、下纳米丝柔层相对设置并且亲水层和纳米抗菌纤维层设置在上纳米丝柔层、下纳米丝柔层之间;所述亲水层包括上亲水层、下亲水层,所述纳米抗菌纤维层设置于上亲水层、下亲水层之间;所述纳米丝柔层由若干根纳米改性丝柔纤维组成,所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55~65份、聚酯25~30份、弹性体混合物5~10份、TiO2纳米粉末3~5份。
本发明所述的纳米改性丝柔纤维,是以聚丙烯母粒作为熔喷原料,聚丙烯母粒无毒、无臭、无味、质轻,力学性能优良,有良好的化学稳定性,不易被氧化,熔点高达164~170℃且耐热,能够在100℃左右的环境中使用。特别是聚丙烯熔喷的细度范围在2~15μm,纤维与纤维间可以互相缠结,构成三维网状结构,纤网具有较好的表面吸引力。所述的纳米改性丝柔纤维还包括聚酯,聚酯纤维与其他纤维相比有更强的耐光性、耐磨性与强力,且聚酯纤维热定型性能优异、有较好的耐腐蚀性、耐热性良好、回弹性适中。所述弹性体混合物,增强了织物的柔软性、弹性,使纤维具有更好的力学性能。TiO2纳米粉末具有较强光催化活性,良好的化学稳定性,优良的光催化活性,安全无毒和良好的生物相容性,可以光降解挥发性污染物和抗菌。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述聚酯为三维卷曲中空聚酯,所述聚酯的规格为6.00dtex×32mm。
所述聚酯为三维卷曲中空聚酯,除了耐光性、耐磨性与强力,热定型性能优异、有较好的耐腐蚀性、耐热性良好、回弹性适中,拥有空腔的中空结构的聚酯短纤在空间中三维卷曲从而拥有多向性,使材料在拥有较好的弹性、压缩回弹性、卷曲性能、蓬松性的同时有不错的强度和柔软性。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 80~95份、载银TiO2 5~10份。
所述TiO2纳米粉末,以P25 TiO2为主,P25 TiO2是由重量比约为71/29的锐钛矿和金红石混合相构成,粒径为21nm,具有很大的比表面积,在受光时可生成活泼性很强的超氧自由基和羟基自由基,会催化氧化挥发性有机物,从而达到降解污染物的作用,在遇到细菌时,会催化氧化细胞内的有机物,达到杀灭细菌的效果。然而,P25TiO2虽具有较好的灭菌作用,但必须在紫外光照条件下才会发挥作用,加入所述份数的粒径为30nm的载银TiO2,可大大提高TiO2纳米粉末的抗菌性能,并且不影响P25 TiO2的光催化活性。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及,所述弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒75~85份、柔性母粒5~10份、调和剂1~5份、聚丙烯1~5份。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述亲水层,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯55~85份、亲水剂15~45份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。
将聚丙烯置于多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液中混合均匀,在水溶液中,多巴胺被氧化剂过硫酸铵氧化生成多巴胺醌,然后经环化、氧化重排形成低聚物或5,6-二羟基吲哚,进而与多胺发生迈克尔加成或希夫碱反应生成聚多巴胺,聚多巴胺通过氢键作用与聚丙烯表面形成粘合力而附着在其表面,通过纳米蜘蛛静电纺丝机进行纺丝,得到高亲水性的亲水层。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述纳米抗菌纤维层,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70~75份、抗菌剂10~15份、除螨剂5~10份、防霉剂5~10份、调和剂2~3份、固化剂1~2份。
所述纳米抗菌纤维层,抗菌效果好,免受各种微生物以及环境因素的影响,同时除螨、防霉,对人体皮肤没有刺激性,不会产生不良副作用,更加符合人们对于绿色环保生活的需求,具有良好的发展前景。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述抗菌剂为纳米镁基抗菌剂,所述纳米镁基抗菌剂是由1250目粒径的水镁石、2500目粒径的水镁石、5000目粒径的水镁石按照质量比1:1:1复配而成。
水镁石是一种廉价易得的环境友好型镁基矿产资源,它在加工和应用的过程不会产生二次污染,水镁石的主要成分是Mg(OH)2,Mg(OH)2的晶体表面存在着氧空位,它能够产生ROS,而强氧化性的ROS会对微生物造成氧化损伤,最终导致微生物死亡,抗菌性能好。此外水镁石还含有CaO、Fe2O3成分,CaO和Fe2O3也具有一定的抗菌作用外,同时使水镁石表面更易富集强氧化性的ROS,从而具备高效的抗菌性能。由于水镁石粉末形状十分不规则,单一粒径配比时孔隙率大,与其他组分复配时会导致覆盖率小、抗菌率低,当纳米镁基抗菌剂由1250目粒径的水镁石、2500目粒径的水镁石、5000目粒径的水镁石按照质量比1:1:1复配而成,抗菌效果最好。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,所述除螨剂为XHX提取物;所述防霉剂为SCZ提取物。
所述除螨剂、防霉剂均为天然植物中药提取物,安全环保,XHX提取物是来源于小茴香的果实,其主要成分是反式茴香脑,其次为柠檬烯、XHX酮。XHX提取物能够抑制螨虫的生长和繁殖,对螨虫起到毒杀作用,使螨虫昏迷,皱缩,脱水,破裂,死亡,特别是对虫卵有强烈的毒杀作用;SCZ,又名山鸡椒、山苍树等,SCZ中相对含量较高的成分是无环单萜含氧衍生物(Z)-柠檬醛、(E)-柠檬醛、柠檬醛,柠檬醛能够通过破坏细胞膜,抑制真菌壁中多糖成分的合成,引起细胞器肿胀溶解乃至坏死,SCZ对大肠杆菌、黑曲霉、青霉和酵母属最敏感,抑制作用强。
本发明还涉及所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法,包括以下步骤:
(1)纳米丝柔层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层;
(2)纳米抗菌纤维层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯加热熔融,依次加入所述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层;
(3)亲水层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内,将上述纳米抗菌纤维层置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层的正面,得到上亲水层;将上述纳米抗菌纤维层翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层的反面,得到下亲水层;最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
(4)热轧复合:将上述纳米丝柔层和具有上亲水层、下亲水层的上述纳米抗菌纤维层通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。
步骤(3)选择纳米蜘蛛静电纺丝机纺丝,是因为纳米蜘蛛静电纺丝机是自由液体表面静电纺丝,液体表面自发形成射流,纺丝从点到线扩展,不需要针头或者喷嘴的辅助,相对传统静电纺丝而言效率更高,适合产业化。通过喷出连绵不绝的纳米级亲水纤维,更均匀地喷覆在纳米抗菌纤维层表面,并且喷出的纳米级亲水纤维还有些许残存黏性溶液,能够很好的与熔喷表面进行黏连;步骤(4)中所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
进一步的,上述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法的制造方法,所述步骤(1)的所述弹性体混合物,按照配方所述质量份数,将所述纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物。
对纳米级弹性体进行热辐射加热,可以保证纳米级弹性体本身的特有性质不被破坏;加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯后的搅拌时间由总量决定,之后,对混合物进行冷却时,要确保不会出现沉淀。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明公开的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,包括层叠设置的纳米丝柔层、亲水层和纳米抗菌纤维层,具有优良的力学性能,在拥有较好的弹性、压缩回弹性、卷曲性能、蓬松性的同时有不错的强度和柔软性,还耐腐蚀、耐热,具有良好的生物相容性,可以光降解挥发性污染物和抗菌,抗菌效果好,免受各种微生物以及环境因素的影响,同时除螨、防霉,亲水性好,对人体皮肤没有刺激性,不会产生不良副作用,更加符合人们对于绿色环保生活的需求;
(2)本发明提出的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的其制造方法,制造方法简单,且具有很高的灵活性,满足不同场合的需要,具有良好的发展前景。
附图说明
图1为本发明所述一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的结构示意图;
图中:纳米丝柔层1、上纳米丝柔层11、下纳米丝柔层12、亲水层2、上亲水层21、下亲水层22、纳米抗菌纤维层3。
具体实施方式
下面将结合具体实验数据和附图1,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
以下实施例提供了一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法,如图1所示,所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,包括层叠设置的纳米丝柔层1、亲水层2和纳米抗菌纤维层3;所述纳米丝柔层1包括上纳米丝柔层11、下纳米丝柔层12,所述上纳米丝柔层11、下纳米丝柔层12相对设置并且亲水层2和纳米抗菌纤维层3设置在上纳米丝柔层11、下纳米丝柔层12之间;所述亲水层2包括上亲水层21、下亲水层22,所述纳米抗菌纤维层3设置于上亲水层21、下亲水层22之间;所述纳米丝柔层1由若干根纳米改性丝柔纤维组成,所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55~65份、聚酯25~30份、弹性体混合物5~10份、TiO2纳米粉末3~5份。
进一步的,所述聚酯为三维卷曲中空聚酯,所述聚酯的规格为6.00dtex×32mm。所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 80~95份、载银TiO2 5~10份。
进一步的,所述弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒75~85份、柔性母粒5~10份、调和剂1~5份、聚丙烯1~5份。
并且,所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯55~85份、亲水剂15~45份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。
此外,所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70~75份、抗菌剂10~15份、除螨剂5~10份、防霉剂5~10份、调和剂2~3份、固化剂1~2份。
进一步的,所述抗菌剂为纳米镁基抗菌剂,所述纳米镁基抗菌剂是由1250目粒径的水镁石、2500目粒径的水镁石、5000目粒径的水镁石按照质量比1:1:1复配而成。所述除螨剂为XHX提取物;所述防霉剂为SCZ提取物。
实施例1
纳米丝柔层的制备:
(1)弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒80份、柔性母粒10份、调和剂5份、聚丙烯5份;将上述份数的纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物;
(2)所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒65份、聚酯25份、弹性体混合物10份、TiO2纳米粉末5份;将上述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,其中,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 90份、载银TiO210份,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层1;
纳米抗菌纤维层的制备:
(1)所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯75份、抗菌剂10份、除螨剂10份、防霉剂10份、调和剂2份、固化剂1份;将上述聚丙烯加热熔融,依次加入上述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;
(2)将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层3;
亲水层的制备:
(1)所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯60份、亲水剂40份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。将上述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内,
(2)将上述纳米抗菌纤维层3置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层3的正面,得到上亲水层21;
(3)将上述纳米抗菌纤维层3翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层3的反面,得到下亲水层22;
(4)最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
热轧复合:将上述纳米丝柔层1和具有上亲水层21、下亲水层22的上述纳米抗菌纤维层3通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
实施例2
纳米丝柔层的制备:
(1)弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒85份、柔性母粒8份、调和剂2份、聚丙烯5份;将上述份数的纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物;
(2)所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒60份、聚酯25份、弹性体混合物5份、TiO2纳米粉末5份;将上述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,其中,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 90份、载银TiO2 10份,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层1;
纳米抗菌纤维层的制备:
(1)所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70份、抗菌剂9份、除螨剂9份、防霉剂9份、调和剂2份、固化剂1份;将上述聚丙烯加热熔融,依次加入上述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;
(2)将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层3;
亲水层的制备:
(1)所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70份、亲水剂30份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。将上述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内;
(2)将上述纳米抗菌纤维层3置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层3的正面,得到上亲水层21;
(3)将上述纳米抗菌纤维层3翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层3的反面,得到下亲水层22;
(4)最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
热轧复合:将上述纳米丝柔层1和具有上亲水层21、下亲水层22的上述纳米抗菌纤维层3通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
实施例3
纳米丝柔层的制备:
(1)弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒78份、柔性母粒10份、调和剂5份、聚丙烯5份;将上述份数的纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物;
(2)所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒62份、聚酯28份、弹性体混合物5份、TiO2纳米粉末5份;将上述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,其中,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO290份、载银TiO210份,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层1;
纳米抗菌纤维层的制备:
(1)所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70份、抗菌剂15份、除螨剂12份、防霉剂8份、调和剂3份、固化剂3份;将上述聚丙烯加热熔融,依次加入上述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;
(2)将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层3;
亲水层的制备:
(5)所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯75份、亲水剂25份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。将上述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内;
(6)将上述纳米抗菌纤维层3置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层3的正面,得到上亲水层21;
(7)将上述纳米抗菌纤维层3翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层3的反面,得到下亲水层22;
(8)最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
热轧复合:将上述纳米丝柔层1和具有上亲水层21、下亲水层22的上述纳米抗菌纤维层3通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
实施例4
纳米丝柔层的制备:
(1)弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒75份、柔性母粒10份、调和剂1份、聚丙烯5份;将上述份数的纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物;
(2)所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55份、聚酯30份、弹性体混合物10份、TiO2纳米粉末5份;将上述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,其中,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 90份、载银TiO2 10份,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层1;
纳米抗菌纤维层的制备:
(3)所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70份、抗菌剂10份、除螨剂15份、防霉剂5份、调和剂3份、固化剂2份;将上述聚丙烯加热熔融,依次加入上述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;
(4)将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层3;
亲水层的制备:
(1)所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯80份、亲水剂20份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。将上述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内;
(2)将上述纳米抗菌纤维层3置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层3的正面,得到上亲水层21;
(3)将上述纳米抗菌纤维层3翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层3的反面,得到下亲水层22;
(4)最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
热轧复合:将上述纳米丝柔层1和具有上亲水层21、下亲水层22的上述纳米抗菌纤维层3通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
实施例5
纳米丝柔层的制备:
(1)弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒80份、柔性母粒10份、调和剂1份、聚丙烯5份;将上述份数的纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物;
(2)所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55份、聚酯30份、弹性体混合物10份、TiO2纳米粉末5份;将上述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,其中,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 90份、载银TiO210份,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层1;
纳米抗菌纤维层的制备:
(1)所述纳米抗菌纤维层3,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70份、抗菌剂15份、除螨剂10份、防霉剂10份、调和剂3份、固化剂3份;将上述聚丙烯加热熔融,依次加入上述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;
(2)将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到纳米抗菌纤维层3;
亲水层的制备:
(1)所述亲水层2,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯85份、亲水剂15份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2:1:1配制的反应液。将上述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内;
(2)将上述纳米抗菌纤维层3置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层3的正面,得到上亲水层21;
(3)将上述纳米抗菌纤维层3翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层3的反面,得到下亲水层22;
(4)最后,置于真空烘箱中烘燥3小时,烘箱温度设置为30℃;
热轧复合:将上述纳米丝柔层1和具有上亲水层21、下亲水层22的上述纳米抗菌纤维层3通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。所述辊筒的花纹为定制点纹,能很好得契合所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布多组分的物理性能。
效果验证:
按照下述标准对由上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5得到的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布进行性能检测,测试结果如表1所示。
抗菌指标参照GB/T 20944-2007;强度参照GB/T 24218.3-2010;柔软度参照GB/T8942-2002;厚度参照FZ/T 60004-1991;延伸度参照GB/T 24218.3-2010;亲水时间参照FZ/T 60017-1993;亲水倍率参照FZ/T 60017-1993;防霉指标参照GB/T 24346-2009(0、1、2、3、4级,其中0级最佳)。
表1样品性能测试结果
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,包括层叠设置的纳米丝柔层(1)、亲水层(2)和纳米抗菌纤维层(3);所述纳米丝柔层(1)包括上纳米丝柔层(11)、下纳米丝柔层(12),所述上纳米丝柔层(11)、下纳米丝柔层(12)相对设置并且亲水层(2)和纳米抗菌纤维层(3)设置在上纳米丝柔层(11)、下纳米丝柔层(12)之间;所述亲水层(2)包括上亲水层(21)、下亲水层(22),所述纳米抗菌纤维层(3)设置于上亲水层(21)、下亲水层(22)之间;所述纳米丝柔层(1)由若干根纳米改性丝柔纤维组成,所述纳米改性丝柔纤维,按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯母粒55~65份、聚酯25~30份、弹性体混合物5~10份、TiO2纳米粉末3~5份。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述聚酯为三维卷曲中空聚酯,所述聚酯的规格为6.00dtex×32mm。
3.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述TiO2纳米粉末,按质量份数计,由以下组分构成:P25 TiO2 80~95份、载银 TiO2 5~10份。
4.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述弹性体混合物按质量份数计,由以下组分构成:纳米级弹性体粒75~85份、柔性母粒5~10份、调和剂1~5份、聚丙烯1~5份。
5.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述亲水层(2),按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯55~85份、亲水剂15~45份;所述亲水剂为多巴胺、乙二胺、过硫酸铵浓度比为2: 1: 1配制的反应液。
6.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述纳米抗菌纤维层(3),按质量份数计,由以下组分构成:聚丙烯70~75份、抗菌剂10~15份、除螨剂5~10份、防霉剂5~10份、调和剂2~3份、固化剂1~2份。
7.根据权利要求6所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述抗菌剂为纳米镁基抗菌剂,所述纳米镁基抗菌剂是由1250目粒径的水镁石、2500目粒径的水镁石、5000目粒径的水镁石按照质量比1: 1: 1复配而成。
8.根据权利要求6所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布,其特征在于,所述除螨剂为XHX 提取物;所述防霉剂为SCZ提取物。
9.根据权利要求1至8任一项所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)纳米丝柔层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯母粒、聚酯分别通过螺杆挤压机加热熔融塑化;在经过螺杆挤压机后,加入所述弹性体混合物、TiO2纳米粉末,并再次经过第二个螺杆挤压机;经计量泵的计量,输送到专用双组份模头,熔体均匀的通过纳米孔挤丝得到所述纳米改性丝柔纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米改性丝柔纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下在网面形成布面,得到所述纳米多组份丝柔层(1);
(2)纳米抗菌纤维层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯加热熔融,依次加入所述抗菌剂、除螨剂、防霉剂、调和剂、固化剂,通过超声波震荡仪充分混合搅拌,得到混合体,然后对所述混合体进行恒温干燥;将干燥后的所述混合体通过螺杆挤压机加热熔融塑化,经计量泵的计量输送到模头,熔体均匀的过孔挤丝得到所述纳米抗菌纤维,经冷却风冷却后进入牵伸器,所述纳米抗菌纤维在牵伸器的负压作用下吸入牵伸器内,在抽吸风机的辅助作用下形成布面,得到所述纳米抗菌纤维层(3);
(3)亲水层的制备:按照配方所述质量份数,将所述聚丙烯置于所述亲水剂中,磁力搅拌5h至溶液混合均匀得到混合液;所述混合液放置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的封闭式储槽内,将上述纳米抗菌纤维层(3)置于纳米蜘蛛静电纺丝机仪器的接收装置表面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在上述纳米抗菌纤维层(3)的正面,得到上亲水层(21);将上述纳米抗菌纤维层(3)翻面,所述封闭式储槽来回移动,连续喷出纳米级亲水纤维,均匀地喷覆在所述纳米抗菌纤维层(3)的反面,得到下亲水层(22);最后,置于真空烘箱中烘燥 3 小时,烘箱温度设置为 30℃;
(4)热轧复合:将上述纳米丝柔层(1)和具有上亲水层(21)、下亲水层(22)的上述纳米抗菌纤维层(3)通过两个已升温完毕的辊筒进行热轧复合,得到所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。
10.根据权利要求9所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法,其特征在于,所述步骤(1)的所述弹性体混合物,按照配方所述质量份数,将所述纳米级弹性体粒进行热辐射加热,加热至流体而未液化的状态;然后,再加入柔软母粒、调和剂、聚丙烯,在温度保持不变的情况下,均匀搅拌,得到混合物;最后对所述混合物冷却,得到所述弹性体混合物。
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