阅读说明：本技术 一种抗菌无纺布及其制备工艺 (Antibacterial non-woven fabric and preparation process thereof ) 是由 高建奇 施钦胡 于 2020-10-16 设计创作，主要内容包括：本申请涉及无纺布领域,具体公开了一种抗菌无纺布及其制备工艺,一种抗菌无纺布,由包含以下重量份的原料制成：聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料。抗菌无纺布的制备工艺如下：步骤1,按配方所需重量份称取聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料混合均匀,得到混合物B；步骤2,将混合物B压入纺丝箱体,经喷丝、冷却至丝体凝固、牵引得纤维网；步骤3,将纤维网在热轧机上热轧成布,得抗菌无纺布。本抗菌无纺布具有较好的抗菌性能,同时还具有较好的柔韧性、抗皱性。(The application relates to the field of non-woven fabrics, and specifically discloses an antibacterial non-woven fabric and a preparation process thereof, wherein the antibacterial non-woven fabric is prepared from the following raw materials in parts by weight: polypropylene, a plasticizer, a coupling agent, an antioxidant and an antibacterial material. The preparation process of the antibacterial non-woven fabric comprises the following steps: step 1, weighing polypropylene, a plasticizer, a coupling agent, an antioxidant and an antibacterial material according to the required weight parts of the formula, and uniformly mixing to obtain a mixture B; step 2, pressing the mixture B into a spinning manifold, spinning, cooling until a filament body is solidified, and drawing to obtain a fiber net; and 3, hot-rolling the fiber net on a hot rolling mill to form cloth, thereby obtaining the antibacterial non-woven fabric. The antibacterial non-woven fabric has good antibacterial performance, and also has good flexibility and wrinkle resistance.)

一种抗菌无纺布及其制备工艺

技术领域

本申请涉及无纺布的领域，更具体地说，它涉及一种抗菌无纺布及其制备工艺。

背景技术

无纺布又称不织布，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、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。无纺布多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。

随着人们生活品质的提高，人们对日常生活用品的安全、卫生逐渐重视。无纺布常常用在制鞋、床垫、子母被、装饰、服装衬布、口罩等方面，与人们的生活关系密切，无纺布被沾染污渍后易发生细菌滋生，细菌通过污渍中的成分为营养来源在无纺布上繁殖，影响用户的使用安全。

发明内容

为了改善无纺布的抗菌效果，本申请提供一种抗菌无纺布及其制备工艺。

第一方面，本申请提供一种抗菌无纺布，采用如下的技术方案：

聚丙烯55-65份；

增塑剂3-5份；

偶联剂0.5-1份；

抗氧剂1-3份；

抗菌材料3-6份；

所述抗菌材料的制备方法如下：

步骤1，按重量组份称取水晶兰提取物5-6份溶解在10份水中，得到混合物A；

步骤2，按重量组分称取山茶油8-10份、橄榄油8-10份搅拌均匀获得油液，将混合物A、油液和0.5-1份的甘油单月桂酸酯在1600r/min转速下搅拌获得油包水型粗乳，将粗乳预冷至0-5℃，再对粗乳进行超声处理，超声波功率为500W，超声时间为3min，得到精乳A；

步骤3，将精乳A在310-320MPa下，高压微射流均质3-4次，得到抗菌材料。

通过采用上述技术方案，水晶兰提取物的成分具有较好的抗菌、抗病毒作用，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均具有较好的抑制作用，使无纺布具有较好的抗菌效果；增塑剂能减小无纺布内部分子间作用力，使无纺布具有较好的柔韧性。

将水晶兰提取物制作成油包水型乳液，水晶兰提取物被山茶油、橄榄油的混合物包裹在内制成抗菌材料，使水晶兰提取物的有效成分不易挥发，延长抗菌效果；通过制成油包水型乳液，使水晶兰提取物与聚丙烯相容性较好，使水晶兰提取物在聚丙烯内分散性较好；同时山茶油、橄榄油具有疏水效果，使制成的无纺布在进行水洗时，减缓水晶兰提取物的流失，从而延长抗菌效果。

山茶油、橄榄油具有高含量的不饱和脂肪酸、油酸，提高了无纺布的柔韧性；橄榄油有较高含量的维生素E，维生素E具有较好的抗老化效果，使无纺布具有较好的抗老化能力、抗氧化能力，橄榄油还含有角鲨烯、黄酮类物质和多酚化合物，黄酮类物质具有较好的抗菌效果，进一步增强无纺布的抗菌效果。

可选的，所述抗菌材料经过预处理，预处理过程如下：按重量份称取3-6份抗菌材料、20-25份聚丙烯、1-2份抗氧剂，在180-190℃下搅拌混合均匀，搅拌时间为10min，经制粒得到颗粒状的抗菌材料。

通过上述技术方案，油包水型乳液为不稳定体系，容易发生分层或沉降、絮凝、聚结、破乳等转变，从而影响抗菌材料的质量，将抗菌材料制成颗粒状，能有效改善这类问题，抗菌材料不易因运输时抖动而发生不稳定转变，方便抗菌材料的运输，同时颗粒状抑菌材料能抑制其内部的有效成分挥发，减少有效成分的流失。

可选的，所述水晶兰提取物的制备方法为：

步骤1，将水晶兰在40-45℃下干燥5h，再将干燥后的水晶兰磨碎得到水晶兰粉末，用90％的乙醇对水晶兰粉末搅拌浸泡24h，浸泡温度为60℃，过滤得到滤液A、滤渣A；

步骤2，将滤渣A用50％的乙醇回流提取，提取温度为80-85℃，提取时间为1h，得到滤液B；

步骤3，将滤液A、滤液B混合后蒸干，得到水晶兰提取物。

通过采用上述技术方案，得到水晶兰的提取物，采用乙醇制备水晶兰提取物，乙醇可与多种亲水性、亲油性物质的溶解度较好，使水晶兰的提取效果较好，乙醇沸点较低，且为易挥发物质，使后期的蒸干速度快，减少制备时间。

可选的，所述抗菌材料制备方法的步骤1中还添加有1-3份兔耳兰提取物。。

通过上述技术方案，兔耳兰提取物对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、绿脓杆菌、炭疽杆菌、伤寒杆菌、甲型链球菌、乙型链球菌均有明显的抗菌作用，使本无纺布具有较好的抗菌性能。

可选的，所述兔耳兰提取物的制备方法如下：

步骤1，将兔耳兰整株洗净，在60-80℃下干燥12h，再将干燥后的兔耳兰磨碎得到兔耳兰粉末，用70％乙醇对兔耳兰粉末进行回流提取，提取温度为80-85℃，提取时间为2h，过滤得到滤液C、滤渣C；

步骤2，将滤渣C用50％的乙醇回流提取，提取温度为80-85℃，提取时间为1h，得到滤液D；

步骤3，将滤液C、滤液D混合后蒸干，得到兔耳兰提取物。

通过上述技术方案，得到具有抗菌性能的兔耳兰提取物。

可选的，还包括甲基异噻唑啉酮和茶树精油其中的一种或两种。

通过上述技术方案，甲基异噻唑啉酮具有较好的杀菌效果，茶树精油对螨虫、细菌均具有较好的抑制效果，甲基异噻唑啉酮与茶树精油合用具有协同杀菌抑螨效果，显著增强本无纺布的抗菌效果。

可选的，还包括肉豆蔻酸异丙酯与霍霍巴油的混合物2份。

通过上述技术方案，肉豆蔻酸异丙酯与霍霍巴油的混合物内包含较多的维生素、蛋白质、胶原蛋白、植物蜡。维生素及蛋白质能提高无纺布的抗皱性、柔韧性；植物蜡含有较多的烃，且其为具有酸性、碱性的两性物质，能自由分散在无纺布体系中，使抗菌材料与无纺布的底料具有较好的结合性，同时植物蜡还具有较好的防腐、抗皱能力，进一步提高无纺布的韧性、抗皱能力。

第二方面，本申请提供一种抗菌无纺布的制备工艺，采用如下的技术方案：

一种抗菌无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1，按配方所需重量份称取聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料混合均匀，温度为180-190℃，得到混合物B；

步骤2，将混合物B压入纺丝箱体，纺丝箱的工作压力为2-5MPa，经喷丝、冷却至丝体凝固、牵引得纤维网；

步骤3，将纤维网在热轧机上热轧成布，轧辊温度为140-150℃，得抗菌无纺布。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、通过在无纺布的制作材料中加入水晶兰提取物、兔耳兰提取物，使无纺布具有较好的抗菌效果。

2、本申请中优选采用将水晶兰提取物、兔耳兰提取物限制成油包水型乳液，使提取物与聚丙烯相容性较好，延长抗菌效果。

3、通过加入山茶油、橄榄油，使抗菌无纺布具有较好的韧性、抗老化性。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

抗氧剂为常州新策高分子材料有限公司出售的抗氧剂1035；增塑剂为深圳市金大全科技有限公司出售的pp增塑剂，型号为A-669；偶联剂为三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂KH550，KH560、KH570、KH792、DL602或DL171其中的一种或多种，本次采用武汉富鑫远科技有限公司出售的三乙氧基甲基硅烷，茶树精油为深圳亚欧之星科技有限公司出售。

实施例1：

一种抗菌无纺布，由包含以下重量组份的原料制成：

聚丙烯55份；

增塑剂3份；

偶联剂0.5份；

抗氧剂1份；

抗菌材料3份；

所述抗菌材料的制备方法如下：

步骤1，按重量组份称取水晶兰提取物5份溶解在10份水中，得到混合物A；

步骤2，按重量组分称取山茶油8份、橄榄油8份搅拌均匀获得油液，将混合物A、油液和0.5份的甘油单月桂酸酯在1600r/min转速下搅拌获得油包水型粗乳，将粗乳预冷至0℃，再对粗乳进行超声处理，超声波功率为500W，超声时间为3min，得到精乳A；

步骤3，将精乳A在310MPa下，高压微射流均质3次，得到抗菌材料。

水晶兰提取物的制备方法为：

步骤1，将水晶兰在40℃下干燥5h，再将干燥后的水晶兰磨碎得到水晶兰粉末，用90％的乙醇对水晶兰粉末搅拌浸泡24h，浸泡温度为60℃，过滤得到滤液A、滤渣A；

步骤2，将滤渣A用50％的乙醇回流提取，提取温度为80℃，提取时间为1h，得到滤液B；

步骤3，将滤液A、滤液B混合后蒸干，得到水晶兰提取物。

一种抗菌无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1，按配方所需重量份称取聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料混合均匀，温度为180℃，得到混合物B；

步骤2，将混合物B压入纺丝箱体，纺丝箱的工作压力为2MPa，经喷丝、冷却至丝体凝固、牵引得纤维网；

步骤3，将纤维网在热轧机上热轧成布，轧辊温度为140℃，得抗菌无纺布。

实施例2：

一种抗菌无纺布，由包含以下重量组份的原料制成：

聚丙烯65份；

增塑剂5份；

偶联剂1份；

抗氧剂3份；

抗菌材料6份；

所述抗菌材料的制备方法如下：

步骤1，按重量组份称取水晶兰提取物6份溶解在10份水中，得到混合物A；

步骤2，按重量组分称取山茶油10份、橄榄油10份搅拌均匀获得油液，将混合物A、油液和1份的甘油单月桂酸酯在1600r/min转速下搅拌获得油包水型粗乳，将粗乳预冷至5℃，再对粗乳进行超声处理，超声波功率为500W，超声时间为3min，得到精乳A；

步骤3，将精乳A在320MPa下，高压微射流均质4次，得到抗菌材料。

水晶兰提取物的制备方法为：

步骤1，将水晶兰在45℃下干燥5h，再将干燥后的水晶兰磨碎得到水晶兰粉末，用90％的乙醇对水晶兰粉末搅拌浸泡24h，浸泡温度为60℃，过滤得到滤液A、滤渣A；

步骤2，将滤渣A用50％的乙醇回流提取，提取温度为85℃，提取时间为1h，得到滤液B；

步骤3，将滤液A、滤液B混合后蒸干，得到水晶兰提取物。

一种抗菌无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1，按配方所需重量份称取聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料混合均匀，温度为190℃，得到混合物B；

步骤2，将混合物B压入纺丝箱体，纺丝箱的工作压力为5MPa，经喷丝、冷却至丝体凝固、牵引得纤维网；

步骤3，将纤维网在热轧机上热轧成布，轧辊温度为150℃，得抗菌无纺布。

实施例3

一种抗菌无纺布，由包含以下重量组份的原料制成：

聚丙烯60份；

增塑剂4份；

偶联剂0.7份；

抗氧剂2份；

抗菌材料5份；

抗菌材料的制备方法如下：

步骤1，按重量组份称取水晶兰提取物5份溶解在10份水中，得到混合物A；

步骤2，按重量组分称取山茶油9份、橄榄油9份搅拌均匀获得油液，将混合物A、油液和0.8份的甘油单月桂酸酯在1600r/min转速下搅拌获得油包水型粗乳，将粗乳预冷至3℃，再对粗乳进行超声处理，超声波功率为500W，超声时间为3min，得到精乳A；

步骤3，将精乳A在315MPa下，高压微射流均质4次，得到抗菌材料。

水晶兰提取物的制备方法为：

步骤1，将水晶兰在43℃下干燥5h，再将干燥后的水晶兰磨碎得到水晶兰粉末，用90％的乙醇对水晶兰粉末搅拌浸泡24h，浸泡温度为60℃，过滤得到滤液A、滤渣A；

步骤2，将滤渣A用50％的乙醇回流提取，提取温度为83℃，提取时间为1h，得到滤液B；

步骤3，将滤液A、滤液B混合后蒸干，得到水晶兰提取物。

一种抗菌无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1，按配方所需重量份称取聚丙烯、增塑剂、偶联剂、抗氧剂、抗菌材料混合均匀，温度为185℃，得到混合物B；

步骤2，将混合物B压入纺丝箱体，纺丝箱的工作压力为4MPa，经喷丝、冷却至丝体凝固、牵引得纤维网；

步骤3，将纤维网在热轧机上热轧成布，轧辊温度为145℃，得抗菌无纺布。

实施例4：

与实施例3的区别在于：对抗菌材料进行预处理，预处理过程如下：

按重量份称取5份抗菌材料、25份聚丙烯、2份抗氧剂，在180℃下搅拌混合均匀，搅拌时间为10min，经制粒得到颗粒状的抗菌材料。

实施例5：

与实施例3的区别在于：在抗菌材料的制备方法的步骤1中加入兔耳兰提取物2份。

兔耳兰提取物的制备方法如下：

步骤1，将兔耳兰整株洗净，在60℃下干燥12h，再将干燥后的兔耳兰磨碎得到兔耳兰粉末，用70％乙醇对兔耳兰粉末进行回流提取，提取温度为80℃，提取时间为2h，过滤得到滤液C、滤渣C；

步骤2，将滤渣C用50％的乙醇回流提取，提取温度为80℃，提取时间为1h，得到滤液D；

步骤3，将滤液C、滤液D混合后蒸干，得到兔耳兰提取物。

实施例6：

与实施例3的区别在于：在无纺布制备工艺的步骤1中加入重量份为2份的甲基异噻唑啉酮。

实施例7：

与实施例3的区别在于：在无纺布制备工艺的步骤1中加入重量份为2份的茶树精油。

实施例8：

与实施例3的区别在于：在无纺布制备工艺的步骤1中加入2份的甲基异噻唑啉酮和2份的茶树精油。

实施例9：

与实施例3的区别在于：在无纺布制备工艺的步骤1中加入2份肉豆蔻酸异丙酯与霍霍巴油的混合物，肉豆蔻酸异丙酯与霍霍巴油的体积比为1:1。

实施例10：

与实施例9的区别在于：不加入霍霍巴油。

实施例11：

与实施例9的区别在于：不加入肉豆蔻酸异丙酯。

对比例1：

与实施例3的区别在于：不加入抗菌材料。

对比例2：

与实施例3的区别在于：用等重量组份的大豆油替换山茶油。

对比例3：

与实施例3的区别在于：用等重量组份的大豆油替换橄榄油。

对比例4：

与实施例3的区别在于：用等重量组份的大豆油替换山茶油和橄榄油。

对比例5：

与实施例3的区别在于：抗菌材料的制备方法不包括步骤2和步骤3。

性能检测试验

抗菌性能测试方法：测试结果详见表1。

测试一，将金黄色葡萄球菌用取菌环致密接种到普通营养培养基表面,以无菌操作将直径为4mm的抗菌无纺布圆片贴在培养基上,37℃培养24h观察测量抗菌环直径。

测试二，在普通营养琼脂培养基础上高压消毒后,冷却至56℃时加上5％-10％无菌脱纤维绵羊血混匀倒入培养皿中，将甲型链球菌致密接种到血平板营养基上后，以无菌操作将直径为4mm的抗菌无纺布圆片贴在培养基上，37℃培养24h观察测量抗菌环直径。

柔韧性的测试：测试结果详见表1。

断裂强度使用YG020A型电子单纱强力仪进行测试，拉伸的速度控制为200mm/min,环境温度为15℃，湿度为65％,预张力为0.05cN/dtex；

折皱回复角表征纤维的抗皱性能,参照GB/T3819-1997进行测试，所用仪器为YG541A型折皱回复测定仪。

抗螨虫性能测试方法：测试结果详见表2。

将10只螨虫放在载玻片上，将实施例3、实施例6、实施例7、实施例8、对比例1的抗菌无纺布裁成10cmx10cm放入10ml蒸馏水中浸泡20min，用注射器将在放置有螨虫的载玻片上进行给药干预，分别隔0.5h、1h、2h、3h、4h、5h对载玻片上中存活的螨虫数量进行观察，用蒸馏水给药设置对照组。

表1

表2螨虫的存活数量记录表

参照表1进行详细说明：

结合实施例3和实施例4并结合表1可以看出，将抗菌材料进行改良制成颗粒状的抗菌效果较好，油包水型乳液的抗菌材料在储存、运输时容易发生不稳定转变(如聚结、破乳)，颗粒状的抗菌材料不易发生此类情况，使百里香提取物的保存效果较好，使抗菌材料的抗菌效果较好。

结合实施例3和实施例5并结合表1可以看出，兔耳兰提取物对金黄色葡萄球菌、甲型链球菌均有较好的抗菌作用，增强无纺布的抗菌性能。

结合实施例3和实施例6并结合表1可以看出，甲基异噻唑啉酮具有较好的杀菌效果，提高了抗菌无纺布的抗菌性能。

结合实施例3和实施例7并结合表1可以看出，茶树精油对本次实验的细菌具有一定的抗菌效果。

结合实施例3和实施例6-8并结合表1可以看出，甲基异噻唑啉酮和茶树精油的混合局具有抗菌协同作用，大大增强了抗菌无纺布的抗菌能力。

结合实施例3和实施例9-11并结合表1可以看出，肉豆蔻酸异丙酯、霍霍巴油均能提高抗菌无纺布的柔韧性、抗皱能力，同时肉豆蔻酸异丙酯和霍霍巴油具有较好的抗皱协同作用，显著提高了无纺布的抗皱能力。

结合实施例3和对比例1并结合表1可以看出，抗菌材料对无纺布的抗菌效果较好，使无纺布对金黄色葡萄球菌、甲型链球菌均有明显的抗菌效果。

结合实施例3和对比例2并结合表1可以看出，山茶油能提升无纺布的韧性、抗皱性，山茶油内具有高含量的不饱和脂肪酸、油酸，提高了无纺布的柔韧性。

结合实施例3和对比例3并结合表1可以看出，橄榄油对金黄色葡萄球菌的抗菌效果较好，同时山茶油能提升无纺布的撕裂强度、抗皱性能

结合实施例3和对比例4并结合表1可以看出，茶油和橄榄油能提高无纺布的抗菌能力、抗皱能力。

结合实施例3和对比例5并结合表1可以看出，将水晶兰提取物制作成乳液后再制成抗菌材料，使无纺布的抗菌能力、韧性、抗皱能力均有所提高，制成乳液的水晶兰提取物挥发降低，使其药性保持较好，同时，油包水型乳液使水晶兰提取物与聚丙烯的相容性较好。

参照表2进行详细说明：

结合对照组、实施例3和实施例6并结合表2可以看出，甲基异噻唑啉酮具有抑制螨虫存活的效果，但效果不明显。

结合对照组、实施例3和实施例7并结合表2可以看出，茶树精油具有明显的抑制螨虫效果。

结合对照组、实施例3和实施例8并结合表2可以看出，甲基异噻唑啉酮和茶树精油的混合物具有协同抑制螨虫存活的效果，使无纺布抑制螨虫存活的效果显著提高。

结合对照组、实施例3和对比例1并结合表2可以看出，抗菌材料对螨虫的存活也具有抑制效果，但其作用效果不明显。，

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。