一种抗菌防霉熔喷无纺布

文档序号:284390 发布日期:2021-11-23 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种抗菌防霉熔喷无纺布 (Antibacterial and mildewproof melt-blown non-woven fabric ) 是由 郑文富 付金龙 于 2021-09-30 设计创作,主要内容包括:本申请属于无纺布技术领域,尤其涉及一种抗菌防霉熔喷无纺布。本申请提供了抗菌防霉熔喷无纺布,包括:将纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒与熔喷聚丙烯混合,经过熔融挤出后熔体过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌防霉熔喷无纺布;纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的制备方法包括:将可溶性铜盐和碱液混合反应,固液分离后得到固体反应物;将固体反应物与还原剂混合反应,固液分离和干燥得到纳米氧化亚铜;将纳米氧化亚铜、耐高温填料和母粒聚丙烯混合后通过熔融挤出,然后造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒。本申请提供了一种抗菌防霉熔喷无纺布,有效解决现有抗菌无纺布滤效低以及生物安全性低的技术问题。(The application belongs to the technical field of the non-woven fabrics, especially, relate to an antibiotic mould proof melt-blown non-woven fabrics. The application provides antibiotic mould proof melt-blown non-woven fabrics includes: mixing the nano cuprous oxide antibacterial polypropylene master batch with melt-blown polypropylene, and performing melt filtration, air flow traction, spinning, web formation, coiling and finished product after melt extrusion to obtain the antibacterial and mildewproof melt-blown non-woven fabric; the preparation method of the nano cuprous oxide antibacterial polypropylene master batch comprises the following steps: mixing soluble copper salt and alkali liquor for reaction, and carrying out solid-liquid separation to obtain a solid reactant; mixing the solid reactant with a reducing agent for reaction, and carrying out solid-liquid separation and drying to obtain nano cuprous oxide; mixing nano cuprous oxide, high-temperature-resistant filler and master batch polypropylene, then performing melt extrusion, and then granulating to obtain the nano cuprous oxide antibacterial polypropylene master batch. The application provides an antibiotic mould proof melt-blown non-woven fabrics effectively solves current antibiotic non-woven fabrics and strains the technical problem that the effect is low and biological safety is low.)

一种抗菌防霉熔喷无纺布

技术领域

本申请属于无纺布技术领域,尤其涉及一种抗菌防霉熔喷无纺布。

背景技术

熔喷无纺布生产流程是混料、储蓄料斗、180-240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品。其成品颜色是纯白色,是制作口罩中间层的关键材料。评价口罩质量标准包括滤效、断裂强力、色差等,其中滤效一般应达到95%以上,无纺布断裂强力横向应不小于10N,纵向应不小于15N,同批色差级别在4-5。

抗菌母粒指的是把抗菌粉体助剂与热塑性树脂机械混合后经一定高温使抗菌粉体均匀分布在熔融树脂中,冷却硬化后所形成的抗菌树脂浓缩体。在制造熔喷无纺布时,只需在熔喷原料中按照一定比例加入这种抗菌母粒,就可实现熔喷无纺布抗菌功效。

现阶段市场上氧化亚铜抗菌熔喷无纺布的生产主要是在混料阶段把微米级氧化亚铜抗菌剂加入到聚丙烯颗粒中搅拌混合均匀,由于微米或亚微米级的氧化亚铜抗菌活性较弱,因而抗菌粉的加入量大,带来诸多不利结果,一是表观上改变了传统纯白色无纺布的外观颜色为砖红色;二是氧化亚铜添加量大有潜在的生物安全性问题,增加了使用者的安全风险;三是微米级氧化亚铜的加入会导致无纺布的滤效降低,影响了原无纺布的品质。因而亟需一种不改变熔喷无纺布的品质包括外观颜色、滤效、拉伸韧性等,又具备良好的生物安全性、良好的抑菌效果、无异味的抗菌熔喷无纺布。

发明内容

有鉴于此,本申请提供了一种抗菌防霉熔喷无纺布,有效解决现有抗菌无纺布普遍存在的滤效低以及生物安全性低的技术问题。

本申请提供了一种抗菌防霉熔喷无纺布,由以下制备方法制得:

将纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒与熔喷聚丙烯混合,经过熔融挤出后熔体过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌防霉熔喷无纺布;

所述纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的制备方法,包括:

步骤1、将可溶性铜盐和碱液混合反应,固液分离后得到固体反应物;将所述固体反应物与还原剂混合反应,固液分离和干燥得到纳米氧化亚铜;所述纳米氧化亚铜的粒径为20~120nm;

步骤2、将所述纳米氧化亚铜、耐高温填料和母粒聚丙烯机械混合后,通过熔融挤出,然后造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒。

具体的,上述制备抗菌防霉熔喷无纺布所用的熔喷聚丙烯以及步骤2中的母粒聚丙烯均为现有常规的聚丙烯,但两者的分子量不一致,制备纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的母粒聚丙烯为分子量大熔指高的聚丙烯,制备抗菌防霉熔喷无纺布的熔喷聚丙烯为分子量小熔指低的聚丙烯。

另一实施例中,按照质量百分比计算,包括

纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒 0.64%~4%;

熔喷聚丙烯 96%~99.36%。

具体的,抗菌防霉熔喷无纺布的制备方法:

将原料按以下质量百分比混合:

纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒0.64%~4%,熔喷聚丙烯96%~99.36%,经混料、储蓄料斗、高温螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌防霉熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色,滤效高于99%,无异味。

另一实施例中,步骤1中,所述可溶性铜盐选自氯化铜或/和醋酸铜;所述碱液选自氢氧化钠溶液或/和氢氧化钾溶液。

另一实施例中,所述还原剂选自硼氢化钠或/和抗坏血酸。

具体的,所述可溶性铜盐为氯化铜;所述碱液为氢氧化钠;所述还原剂为抗坏血酸或硼氢化钠。

另一实施例中,步骤1中,所述可溶性铜盐与所述碱液的摩尔质量比为1:(1.5~3.5);所述固体反应物与所述还原剂的摩尔质量比为1:(0.01~1)。

具体的,步骤1中,氯化铜与氢氧化钠的摩尔质量比为1:2;所述固体反应物与硼氢化钠或抗坏血酸的摩尔质量比为5:1。

具体的,纳米氧化亚铜(20-120nm)的制备:将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为10~30℃,搅拌时长为0.5~1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和硼氢化钠或抗坏血酸溶液按照摩尔质量比为5:1投料,反应温度为10~30℃,搅拌时长为12~24小时,抽滤得黄绿色滤渣,60℃~90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜。

进一步地,所述纳米氧化亚铜的外观为黄绿色,粒径为20~120nm,优选地,所述纳米氧化亚铜的粒径为60~120nm。

另一实施例中,步骤2中,所述耐高温填料选自天然沸石、人造沸石、高岭土、滑石粉、钛白粉、硫酸钡粉、碳酸钙粉和磷酸氢锆中的一种或多种。

另一实施例中,步骤2中,

按照质量百分比计算,包括

纳米氧化亚铜 0.5%~2.5%;

耐高温填料 4.5%-47.5%;

母粒聚丙烯 50-95%。

另一实施例中,步骤2中,将所述纳米氧化亚铜、耐高温填料和热塑性树脂混合是在常温下进行,在高速搅拌机中1000~2000r/min搅拌20~30min。

另一实施例中,步骤2中,将混合料转移至双螺杆挤出机,经高温熔融、冷却、切割、造粒,得到黄绿色的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒。

具体的,步骤2中熔融温度为180℃~240℃。

具体的,将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%~2.5%,耐高温填料4.5%-47.5%,母粒聚丙烯50-95%,于常温下在高速搅拌机中1000~2000r/min搅拌20~30min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒为黄绿色。

首先,本申请提供了一种新型的抑菌防霉最为高效的纳米氧化亚铜(黄绿色,20-120nm),16ppm即可实现大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率分别达到99.9%;其次,本申请利用该纳米氧化亚铜作为三组分之一制备出黄绿色的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒,工艺精简;此外,本申请将极低添加量的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒与熔喷聚丙烯混合后熔喷制得白色的、滤效99%以上、抗菌99%以上、防霉0级的抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的含量低至6.4‰(w/w),纳米氧化亚铜在抗菌防霉熔喷无纺布中的含量低至32ppm,极低的添加量实现了该抗菌防霉熔喷无纺布完全无毒,具备良好的生物安全性。

相比于现有技术,本申请具备以下优势:

(1)本申请所合成的纳米氧化亚铜(黄绿色,20-120nm)最为高效,只需要16ppm添加量即可实现大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率分别达到99.9%;

(2)本申请基于纳米氧化亚铜(黄绿色,20-120nm)所合成的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的组分简单,只需要纳米氧化亚铜、耐高温填料和母粒聚丙烯,不需要添加抗氧剂、润滑剂、电荷增强剂、聚丁烯、引发剂、分散剂和其他氧化物合金组分;

(3)本申请加入最少量的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒得到外观为白色的、滤效99%以上、抗菌99%以上、防霉0级的抗菌防霉熔喷无纺布,该抗菌防霉熔喷无纺布的抗菌聚丙烯母粒含量低至6.4‰(w/w),纳米氧化亚铜在抗菌防霉熔喷无纺布中的含量低至32ppm,细胞毒性实验显示纳米氧化亚铜32ppm的极低含量实现了抗菌熔喷无纺布完全无毒,具备良好的生物安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例1提供的粒径为20-120nm的纳米氧化亚铜的SEM图;

图2为本申请实施例1和实施例15提供的纳米氧化亚铜纳米颗粒的XRD图;

图3为本申请实施例1提供的纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的外观图;

图4为本申请实施例1提供的基于纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1的抗菌熔喷无纺布的外观图;

图5为本申请实施例15提供的粒径为60-120nm的纳米氧化亚铜的SEM图。

具体实施方式

本申请提供了一种抗菌防霉熔喷无纺布,用于解决现有技术中抗菌无纺布滤效低以及生物安全性低的技术缺陷。

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

其中,以下实施例所用原料或试剂均为市售或自制。

以下实施例所用的试剂或原料均为市售或自制,其中砖红色的微米级氧化亚铜(1-5μm)购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

以下实施例所用的母粒聚丙烯PP的熔指为30g/10min;熔喷聚丙烯的熔指为1500g/10min。

实施例1

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,纳米氧化亚铜(20-120nm)的制备:将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为25℃,搅拌时长为1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和硼氢化钠溶液按照摩尔质量比为5:1投料,反应温度为25℃,搅拌时长为12小时,抽滤得黄绿色滤渣,90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜,该纳米氧化亚铜为黄绿色。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,沸石粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M10.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

其中,纳米氧化亚铜(20-120nm)的SEM图如图1所示,纳米氧化亚铜(20-120nm)的XRD如图2中1#所示,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1的外观如图3所示,基于纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M1的抗菌熔喷无纺布的外观如图4所示。

实施例2

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M2的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,滑石粉4.5%,母粒聚丙烯PP95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M2,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M2为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M20.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例3

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M3的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,高岭土4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M3,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M3为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M30.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例4

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M4的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,钛白粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M4,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M4为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M40.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例5

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M5的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,硫酸钡粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M5,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M5为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M50.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例6

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M6的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,碳酸钙粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M6,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M6为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M60.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例7

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M7的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)0.5%,磷酸氢锆粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M7,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M7为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M70.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例8

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M8的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,沸石粉47.5%,母粒聚丙烯PP50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M8,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M8为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M84%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例9

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M9的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,滑石粉47.5%,母粒聚丙烯PP50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M9,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M9为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M94%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例10

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M10的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,高岭土47.5%,母粒聚丙烯PP50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M10,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M10为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M104%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例11

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M11的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,钛白粉47.5%,母粒聚丙烯PP50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M11,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M11为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M114%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例12

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M12的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,硫酸钡粉47.5%,母粒聚丙烯PP 50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M12,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M12为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M124%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例13

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M13的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,碳酸钙粉47.5%,母粒聚丙烯PP 50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M13,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M13为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M134%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例14

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一:同实施例1的步骤一,制得纳米氧化亚铜。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M14的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(20~120nm)2.5%,磷酸氢锆粉47.5%,母粒聚丙烯PP 50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M14,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M14为黄绿色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M144%,聚丙烯PP 96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例15

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一:纳米氧化亚铜(60-120nm)的制备:将醋酸铜溶液和氢氧化钾溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为25℃,搅拌时长为1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和抗坏血酸溶液按照摩尔质量比为5:1投料,反应温度为25℃,搅拌时长为24小时,抽滤得黄色滤渣,90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜,该纳米氧化亚铜为橙黄色。

步骤二,同实施例14的步骤二,制得纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M15,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M15为黄色。

步骤三,同实施例14的步骤三,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

测定步骤一的纳米氧化亚铜的微观形貌为圆饼状,粒径大小为60-120nm,结果如图5所示,其XRD如图2中2#所示。

实施例16

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,纳米氧化亚铜(20-120nm)的制备:将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为25℃,搅拌时长为1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和硼氢化钠溶液按照摩尔质量比为100:1投料,反应温度为25℃,搅拌时长为24小时,抽滤得黄绿色滤渣,90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜,该纳米氧化亚铜为黄绿色。

步骤二,同实施例1的步骤二,制得纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M16,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M16为黄色。

步骤三,同实施例1的步骤三,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

实施例17

本申请实施例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,纳米氧化亚铜(20-120nm)的制备:将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为25℃,搅拌时长为1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和硼氢化钠溶液按照摩尔质量比为1:1投料,反应温度为25℃,搅拌时长为24小时,抽滤得黄绿色滤渣,90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜,该纳米氧化亚铜为黄绿色。

步骤二,同实施例1的步骤二,制得纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M17,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M17为黄色。

步骤三,同实施例1的步骤三,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

对比例1

本申请对比例提供了微米级砖红色氧化亚铜母粒抗菌熔喷无纺布,具体的制备包括:

步骤一,砖红色氧化亚铜微米颗粒复合抗菌防霉PP母粒的制备:将原料按以下质量百分比混合:砖红色的微米级氧化亚铜2.5%,磷酸氢锆粉47.5%,母粒聚丙烯PP 50%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到砖红色氧化亚铜母粒。

步骤二,微米级砖红色氧化亚铜母粒抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:砖红色氧化亚铜母粒4%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到淡红褐色抗菌无纺布。

对比例2

本申请对比例提供了微米级砖红色氧化亚铜母粒抗菌熔喷无纺布,具体的制备包括:

将原料按以下质量百分比混合:砖红色的微米级氧化亚铜0.5%,熔喷聚丙烯99.5%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到红褐色抗菌无纺布。

对比例3

本申请对比例提供了纳米级黄绿色氧化亚铜粉抗菌熔喷无纺布,具体的制备包括:

将原料按以下质量百分比混合:实施例1步骤一制得的黄绿色的纳米级氧化亚铜(20~120nm)0.5%,熔喷聚丙烯99.5%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到淡黄色抗菌无纺布。

对比例4

本申请对比例提供了纳米银抗菌熔喷无纺布,具体的制备包括:

步骤一,纳米银抗菌聚丙烯母粒的制备:将原料按以下质量百分比混合:硝酸银5%,磷酸锆粉91%,氧化锌4%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到白色纳米银抗菌聚丙烯母粒。

步骤二,纳米银抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米银抗菌聚丙烯母粒4%,熔喷聚丙烯96%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到白色抗菌无纺布。

对比例5

本申请对比例提供了纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒以及抗菌熔喷无纺布,具体制备方法包括:

步骤一,纳米氧化亚铜(200-300nm)的制备:将氯化铜溶液和氢氧化钠溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为25℃,搅拌时长为1小时,过滤得蓝色滤渣。把蓝色滤渣和抗坏血酸溶液按照摩尔质量比为1:2投料,反应温度为37℃,搅拌时长为12小时,抽滤得黄绿色滤渣,90℃真空烘6小时,收集得到纳米氧化亚铜,该纳米氧化亚铜为橙色。

步骤二,纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M18的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜(200-300nm)0.5%,沸石粉4.5%,母粒聚丙烯PP 95%,于常温下在高速搅拌机中1500r/min搅拌15min,得到混合料,然后将混合料转移至双螺杆挤出机,经180℃熔融、冷却、切割、造粒,得到纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M18,该纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M18为橙黄色。

步骤三,抗菌熔喷无纺布的制备:将原料按以下质量百分比混合:纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒M180.64%,熔喷聚丙烯99.36%,经混料、储蓄料斗、240℃螺杆挤压熔融、高压熔体输送、过滤、气流牵引、纺丝、成网、成卷与成品,得到抗菌熔喷无纺布,该抗菌熔喷无纺布为白色。

测试例1

本申请测试例为对上述实施例1~17和对比例1~5的抗菌熔喷无纺布滤效测试试验,结果表1所示。

表1的滤效测试试验按照现有常规测试

测试例2

本申请测试例为上述实施例1~17和对比例1~5的抗菌熔喷无纺布的抑菌性能测试和防霉效果评估,抑菌性能测试和防霉效果评估分别依照以下国标进行:塑料母粒及塑料板抗菌性能测试按照《GB/T 31402-2015》,测试菌种为大肠杆菌AS 1.90和金黄色葡萄球菌ACTT 6538P;抗菌塑料板国标为抗菌剂/纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒添加到树脂原料后制得的抗菌改性塑料板的抑菌率大于90%,测试结果如下表2所示。

表2

实施例1~17和对比例1~5的抗菌熔喷无纺布的防霉效果评估按照《GB/T24128-2018》,试验菌种:黑曲霉CGMCC3.3928、宛氏拟青霉CGMCC3.4253、球毛壳霉CGMCC3.3601、长枝木霉ACTT13631、绳状青霉CGMCC3.3875,防霉等级定义:0级-不生产,1级-痕量生长(在显微镜下观察,长霉面积<10%),2级-少量生长(10%≦长霉面积<30%),3级-中度生长(30%≦长霉面积<60%),4级-重度生长(60%≦长霉面积≦100%)测试结果如下表3所示。

表3

测试例3

本申请测试例为上述实施例1的抗菌熔喷无纺布的细胞毒性测试,依据国标GB/T16886.5-2007。实施例1抗菌熔喷无纺布(实施例1-7纳米氧化亚铜在聚丙烯层含量是32ppm,选取实施例1具有代表性)对小鼠成纤维细胞活性的影响,以评价其细胞毒性大小。

此试验使用含血清培养基和无血清培养基两个试验体系分别对供试品进行体外细胞毒性评价。每孔加样体积100μL,与细胞接触处理约24h后于测量波长570nm,参考波长650nm条件下测定各孔光密度值,按照计算公式计算各组细胞存活率。

试验结果表明,根据GB/T16886.5-2017,在本研究条件下,含血清/无血清培养基供试品以实施例1为代表的32ppm抗菌熔喷无纺布浸提液,未见细胞毒性。

从上述测试例可知,本申请的抗菌熔喷无纺布为白色的、滤效99%以上、抗菌99%以上、防霉为0级,抗菌熔喷无纺布中纳米氧化亚铜抗菌聚丙烯母粒的含量低至6.4‰(w/w),纳米氧化亚铜的净含量低至32ppm,极低的添加量实现了该抗菌熔喷无纺布完全无毒,具备良好的生物安全性。

以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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