CN104553174A - 一种复合非织造材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种复合非织造材料及其制备方法。本申请的复合非织造材料包括至少两层PP纺粘非织造材料层和夹设在两层PP纺粘非织造材料层之间的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层,复合非织造材料表面均匀吸收有紫外线吸收剂和抗菌剂;夹住PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的两层PP纺粘非织造材料层中,至少一个PP纺粘非织造材料层表面涂覆有纳米二氧化钛光触媒涂层。本申请的复合非织造材料强力高、纤维细度低;具备高孔隙率、高比表面积,阻隔性和透气性良好,具有抗老化性和抗菌性;与共混纺的非织造材料相比,不存在添加剂混合不均或析出造成的生产和质量缺陷;且制备方法简单,采用一般的非织造材料生产设备即可。

Description

一种复合非织造材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及非织造材料领域,特别是涉及一种用于建筑领域的复合非织造材料及其制备方法。
背景技术
新型高质量的非织造建筑结构材料,需要具有良好的透气性、耐候祛霉、经久耐用和节约能耗等性能。这种演变可追溯到上世纪80年代出现的发挥隔绝气流的房屋包层(housewrap)类材料。目前除了隔绝气流外,还需具有耐候祛霉等性能;而对后者,已不仅仅是向往,已成为一种要求。从使用量来说,据INDA资料,北美主要是美国和加拿大的屋面、结构材料年耗用量非织造织物约1.8亿美元,主要包括用于房屋包层/底基层(underlay)和改性沥青屋面用品的基材。用于房屋包层/底基层的非织造材料约占总量的1/3,用于屋面基材(roofing substrate)的非织造材料也约占总量的1/3。
近几年美国、加拿大几家复合公司推出了纺熔材料和PE透气膜的复合材料,这种纺熔材料具有耐候祛霉的功能。目前,现有的抗老化即耐候,和抗菌即祛霉产品主要采用共混纺丝和后整理法生产。共混纺丝法的缺点是抗老化聚合物与聚丙烯(PP)混合不均匀,容易堵塞喷丝板,无法保证连续的稳定生产;另外,纺丝过程中抗老化剂易析出,污染纺丝板面、牵伸***和热轧机,造成纺丝异常、布面粘合不好等问题。而后整理法生产的不足是流程长、生产成本高。
发明内容
本申请的目的是提供一种新的复合非织造材料,及其制备方法。
为了实现上述目的,本申请采用了以下技术方案:
本申请一方面公开了一种复合非织造材料,包括至少两层PP纺粘非织造材料层,和夹设在两层PP纺粘非织造材料层之间的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层,且复合非织造材料的表面均匀吸收有紫外线吸收剂和抗菌剂;并且,夹住PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的两层PP纺粘非织造材料层中,至少一个PP纺粘非织造材料层的表面涂覆有纳米二氧化钛光触媒涂层。
需要说明的是,本申请的关键在于,将静电纺丝与纺粘非织造材料复合在一起组成复合非织造材料,既解决了静电纺丝材料强力低的缺点,同时又将复合材料的纤维细度大大降低;由于静电纺丝材料具有高孔隙率、高比表面积的特点,使复合非织造材料具有良好的阻隔性和透气性;在至少一个PP纺粘非织造材料层的表面涂覆有纳米二氧化钛光触媒涂层,在光线的作用下,光触媒可氧化分解各种有机化合物、矿化部分无机物,具有抗菌的作用;复合非织造材料表面均匀吸收的紫外线吸收剂和抗菌剂,使得本申请的复合非织造材料具有抗菌和抗老化的性能。可以理解,本申请的关键在于其结构,以及各层所进行的不同处理,至于紫外线吸收剂和抗菌剂可以采用常规使用的试剂,本申请的一种实现方式中,配合制备方法对两者进行了具体限定。
此外,纳米二氧化钛光触媒是目前使用最广泛的光触媒,可以理解,其它的光触媒材料也可以用于本申请,本申请只是考虑到二氧化钛光触媒的广泛性,以及其作为建筑材料无毒无害,所以优选使用纳米二氧化钛光触媒;并不排除其它光触媒也可以用于本申请,这种仅仅是光触媒的常规替换同样在本申请保护范围内。
优选的,PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的厚度为0.1-0.2mm,纤维平均直径为100-200nm,平均孔径为0.5-1.0μm。
需要说明的是,本申请中,平均孔径为静电纺丝层的平均孔径,静电纺丝形成的非织造布是一种有纳米级微孔的多孔材料,具有很大的比表面积,渗透性好,孔径小的特点,本申请通过对静电纺丝条件和参数控制,使制备的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的平均孔径为0.5-1.0μm,可有效阻挡建筑材料中尺寸在2-10um的霉菌入侵,同时保证空气的正常流通。
优选的,紫外线吸收剂为水溶性2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸,抗菌剂为羧甲基壳聚糖。
需要说明的是,本申请所采用的紫外线吸收剂可以溶于水,然后通过涂覆方法敷于复合非织造材料表面;而采用的抗菌剂为天然抗菌剂的一种,具有无毒、无害、易于生物降解、不污染环境、对人体无害等特点。
本申请的另一面公开了本申请的复合非织造材料的制备方法,包括以下步骤,
(1)预先制备一层PP纺粘非织造材料层,在其表面涂覆纳米二氧化钛光触媒涂层,形成光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层;
(2)再制备另一层PP纺粘非织造材料层,将其平铺在铝板接收器表面,然后在其表面进行PA6或PA66的静电纺丝,形成PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层;
(3)采用交叉铺网方式将步骤(1)的光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层叠合在步骤(2)的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层表面,然后涂覆紫外线吸收剂和抗菌剂;
(4)热轧固结,形成所述复合非织造材料。
优选的,步骤(1)具体为,先将纳米二氧化钛光触媒均匀分散到水中,制成光触媒悬浮液;然后,在PP熔体挤出时,光触媒悬浮液通过喷嘴喷出后被雾化成雾滴,雾滴均匀附着在挤出的PP熔体表面,利用熔体的热量将雾滴中的水分蒸发,使纳米二氧化钛均匀附着在材料表面形成涂层,从而制成纳米二氧化钛光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层。
需要说明的是,本申请利用雾化的光触媒对PP挤出熔体进行处理,并且巧妙的利用熔体本身的热量将雾滴中的水分蒸发,使二氧化钛附着在熔体表面形成涂层,提高了光触媒分散均匀性,从而提高了其使用效率,避免了分散不均匀造成的质量问题;优选的,喷出光触媒悬浮液的喷嘴规格为0.5mm,被雾化成雾滴的具体方式为,喷出的悬浮液在喷嘴两侧压缩空气的夹持下雾化成不同尺寸的雾滴;即悬浮液通过0.5mm的喷嘴喷出,喷出的悬浊液在喷嘴两侧压缩空气的夹持下雾化成不同尺寸的雾滴。还需要说明的是,涂层的厚度可以通过雾滴的大小,雾滴的喷涂量等进行控制,具体涂层厚度可以根据各自生产或使用需求而定,在此不做限定。
更优选的,本申请中雾滴的大小为5-10nm。需要说明的是,本申请采用的纳米二氧化钛的粒径也是5-10nm,因此,将雾滴控制在5-10nm,可以有效的使纳米二氧化钛分散,从而保障光触媒涂层均匀性;可以理解,本申请的雾化的雾滴的大小是与纳米二氧化钛的粒径相适应的,所使用的二氧化钛的粒径变化,雾滴也要随着变化。还需要说明的是,虽然考虑到二氧化钛的分散均匀性,将雾滴控制在与二氧化钛粒径相适应的范围,可以理解,雾滴的大小也可以是二氧化钛粒径的数倍,只要雾化本身是均匀的即可,也就是说,雾滴中所含有的二氧化钛颗粒数是均匀的,也可以保障涂层的均匀性,只是其误差会相对大些;从这个角度来说,也可以通过控制雾滴的大小来控制涂层的厚度。
优选的,步骤(2)具体为,将另一层PP纺粘非织造材料层平铺在铝板接收器表面后,先将PA6或PA66树脂切片溶解在溶剂中得到0.1-0.4g/ml的纺丝液,在纺丝液喷头上施加高压正电,铺有PP纺粘非织造材料层的铝板接收器接地,对纺丝液进行静电纺丝,纺丝液挤出速率为0.5-3ml/h,纺丝电压为30-40KV,接收距离为20-35cm,静电纺丝形成的纤维被接收在PP纺粘非织造材料层表面,形成PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层。
需要说明的是,本申请中纺丝液可以参考常规的静电纺丝配制,因此,其溶剂也可以参考常规使用的溶剂。本申请的一种实现方式中,优选的采用甲酸或聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶剂。
优选的,PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层中,纤维平均直径为100-200nm,平均孔径为0.5-1.0μm。
优选的,平铺在铝板接收器表面的PP纺粘非织造材料层,其厚度为0.3-0.4mm,材料克重为30-40g/m2
优选的,步骤(3)中涂覆紫外线吸收剂和抗菌剂的方法为,以紫外线吸收剂和抗菌剂为芯层,熔点范围为52-58℃的石蜡为壁材;在微胶囊制备容器中形成上层为热水层,下层为冷水层的反应环境,热水层的温度高于石蜡的熔点,把石蜡分散到热水层,在热水层表面形成一层热熔的石蜡;将紫外线吸收剂和抗菌剂均匀分散在水中,形成芯材溶液;将芯材溶液滴落到微胶囊制备容器中,芯材液滴通过蜡层时,表面覆盖一层70-100μm的石蜡,经过热水层时自动调节成球形,到冷水层时覆盖的石蜡被凝聚和硬化,形成石蜡包裹紫外线吸收剂和/或抗菌剂的微胶囊溶液;将微胶囊溶液均匀涂覆在层叠复合材料的表面;最后借助步骤(4)的热轧将微胶囊破碎,释放的紫外线吸收剂和抗菌剂被非织造材料吸收,形成复合非织造材料。优选的,芯材液滴的大小为3mm左右,具体的为2-4mm。
需要说明的是,本申请创造性的采用微胶囊的方式使紫外线吸收剂和抗菌剂均匀且有效的分散于复合材料表面,并巧妙的利用热轧将微胶囊破碎释放其中的紫外线吸收剂和抗菌剂;这种方式有两个好处,第一,分散均匀,微胶囊的定位释放,使得紫外线吸收剂和抗菌剂能够均匀的分散在指定位置;第二,使用效率高,与直接涂覆或喷涂紫外线吸收剂和抗菌剂的方式相比,微胶囊定位释放,几乎没有一点浪费,且用量可以很好的控制。
还需要说明的是,本申请重要的是采用这样一种方式将紫外线吸收剂和抗菌剂涂覆与非织造材料表面,紫外线吸收剂和抗菌剂的具体用量根据不同的生产或使用需求而定,在此不做限定。
由于采用以上技术方案,本申请的有益效果在于:
本申请的复合非织造材料,采用静电纺丝与纺粘非织造材料的组合,既保障了良好的材料强力,又降低了纤维细度;具备高孔隙率、高比表面积等特点,具有良好的阻隔性和透气性。在PP纺粘非织造材料层的表面涂覆有纳米二氧化钛光触媒涂层,在光线的作用下,光触媒可氧化分解各种有机化合物、矿化部分无机物,具有抗菌的作用。复合非织造材料表面均匀涂覆的紫外线吸收剂和抗菌剂也提高了材料的抗老化性能和抗菌性能。与共混纺制备的非织造材料相比,不存在添加剂混合不均或析出造成的生产和质量缺陷。本申请的复合非织造材料用于建筑防护具备良好的透气性,耐候祛霉、经久耐用。
本申请的复合非织造材料的制备方法,与后整理法相比,操作简单,在一般的仪器上都可以进行;并且所制备的复合非织造材料同时具备强力高、透气性好、耐候抗菌性持久等特点。本申请的方法制备的复合非织造材料,根据ASTMG154-06标准的Cycle1标准条件测试,材料的强力保留率大于90%,根据AATCC100-2004标准测试,抑菌率达99%以上。
本申请优选的制备方法中,采用雾化的光触媒对PP熔体进行处理,保障了光触媒涂层的均匀性;采用微胶囊的方式分散紫外线吸收剂和抗菌剂,既保障了紫外线吸收剂和抗菌剂的均匀吸收,又避免了共混纺中由于分散不均匀对生产过程和生产质量的影响,也避免了紫外线吸收剂和抗菌剂析出对生产造成的影响。
附图说明
图1是本申请实施例中复合非织造材料的制备工艺流程图;
图2是本申请实施例中复合非织造材料的结构示意图;
其中1为涂敷纳米二氧化钛光触媒的PP纺粘非织造材料层、2为PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层、3为PP纺粘非织造材料层。
具体实施方式
本申请的复合非织造材料,采用静电纺丝与纺粘非织造材料相复合,既解决了静电纺丝材料强力低的缺点,同时又将复合材料的纤维细度大大降低,由于静电纺丝材料具有高孔隙率、高比表面积的特点,使复合非织造材料不但具有良好的阻隔性,还有较好的透气性。
本申请的制备方法,操作简单,与后整理法相比,流程简单,在一般的非织造材料生产线上即可进行,生产成本低。并且,通过在PP纺粘非织造材料层的表面涂覆纳米二氧化钛光触媒涂层,实现抗菌作用;通过在复合材料表面涂覆紫外线吸收剂和抗菌剂,提高材料的抗老化性能和抗菌性能;通过静电纺丝与纺粘非织造材料复合实现材料的阻隔性和透气性;使得最终制备的复合非织造材料具备强力高、透气性好、耐候抗菌性持久等特点;无需采用共混纺,也避免了共混纺中添加剂混合不均或析出所造成的对生产过程和产品质量的影响。
需要说明的是,本申请中,PP纺粘非织造材料层的制备可以参考常规的纺粘法,只是优选的方案中为了保障复合非织造材料的质量,对其克重和厚度进行了限定。此外,在另一优选方案中,对挤出的PP熔体进行纳米二氧化钛光触媒喷雾处理,只是在PP熔体挤出模头处增加一个喷雾装置,对其进行喷雾即可,其余参考常规的纺粘法进行。
本申请中,静电纺丝也可以参考常规的工艺进行,因此,PA6和PA66纺丝液的制备中,所采用的溶剂采用常规的溶剂即可,在此不做具体限定;本申请的优选方案中,对静电纺丝的关键参数,如纺丝液挤出速率、纺丝电压、接收距离等进行了限定,并限定了静电纺丝层的厚度和纤维直径等,以制备出更优的复合非织造材料。
本申请中,将各层复合固结的方式也可以参考常规的复合固结工艺,本申请的优选方案中,为了配合制备方法的特殊需求,优选采用热轧复合固结;具体的,该特殊需求即在优选的方案中为了使微胶囊破碎,释放其中的紫外线吸收剂和抗菌剂。关于微胶囊,以石蜡为壁材制备微胶囊的方法可以参考常规的微胶囊制备工艺,因此,分散介质也可以采用常规的分散介质,只要不与紫外线吸收剂和抗菌剂反应影响其性能即可,在此不做具体限定。本申请只是创造性的将芯材换成本申请的紫外线吸收剂和抗菌剂,并创造性的将微胶囊涂覆于复合非织造材料表面,以实现紫外线吸收剂和抗菌剂的定点释放。
本申请中,PP即聚丙烯,PA6即尼龙6,PA66即尼龙66。
下面通过具体实施例并结合附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明,不应理解为对本申请的限制。
实施例一
本例的工艺流程,如图1所示,包括纳米二氧化钛光触媒涂层的制备、静电纺丝、抗老化微胶囊的制备和复合步骤。其中PP纺粘非织造材料层的制备方法参考常规的纺粘工艺,包括聚丙烯切片、熔融挤出、过滤计量、纺丝、冷却、牵伸、铺网。
本例的复合非织造材料具体制备方法如下:
(1)选用香港康力医疗中心提供的医疗级纳米二氧化钛光触媒,将二氧化钛光触媒均匀的分散到水中,制备成二氧化钛含量0.75%的悬浮液;将纳米二氧化钛光触媒悬浮液通过0.5mm的喷嘴喷出,喷出的悬浊液在喷嘴两侧压缩空气的夹持下雾化成不同尺寸的雾滴,通过调整压缩空气的压力将纳米二氧化钛悬浊液冲击成10nm的雾滴;采用常规的纺粘法制备第一层PP纺粘非织造材料层,并且,在PP熔体挤出时,将光触媒喷雾施于PP熔体挤出模头处,利用熔体本身的热量将雾滴中的水分蒸发,使二氧化钛附着在熔体表面,最后在纺丝、铺网制备的PP纺粘非织造材料表面形成纳米二氧化钛光触媒涂层,从而制成光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层;其中PP纺粘非织造材料层克重为25g/m2,厚度为0.25mm。
(2)再制备另一层PP纺粘非织造材料层,制备方法与常规方法相同,无需进行光触媒喷雾处理,厚度0.3mm,克重30g/m2,并将其平铺在铝板接收器表面;将PA6树脂切片溶解在聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液中得到0.15g/ml的纺丝液,在纺丝液喷头施加40KV高压正电,铺有PP纺粘非织造材料层的铝板接收器接地,对纺丝液进行静电纺丝,纺丝液挤出速率0.5-1ml/h,纺丝电压设定为40KV,接收距离30cm,静电纺丝形成的纤维被接收在PP纺粘非织造材料层表面,形成静电纺材料层,材料的厚度为0.15mm,纤维平均直径150nm,平均孔径1um。
(3)抗老化微胶囊的制备:取15克壳聚糖,在50%的NaOH溶液中碱化后,加150ml异丙醇,转入三口烧瓶中,加入氯乙酸18g,反应2h,升温至650℃,再反应2h,停止加热,调节PH至中性,用70%甲醇洗涤,再用无水甲醇洗涤,600℃烘干,得羧甲基壳聚糖;将所得的产品溶于水,用丙酮沉淀后,再用无水乙醇洗涤,反复进行3-5次,所得产品真空干燥,得到精制羧甲基壳聚糖,作为本例的抗菌剂;本例的紫外线吸收剂采用水溶性2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮;将紫外线吸收剂和抗菌剂按照60:40的重量比例混合作为芯层,熔点为55度的石蜡为壁材;把壁材和芯材分别分散到水中,容器中有两个水层,上层为70℃热水层,下层为20℃冷水层,由于冷水密度较大,两层液体自然分开,作为壁材的石蜡即分散在热水层,在热水层表面形成一层热熔的石蜡,控制芯材溶液形成约3mm左右的芯材液滴,从容器的液面上5cm处落下,芯材液滴撞击在热熔的石蜡上,通过石蜡层时,表面覆盖一层约70-100μm的石蜡,经热水层时自动调节成球形,经过冷水层时石蜡凝聚硬化,形成石蜡包裹紫外线吸收剂和抗菌剂的微胶囊溶液。
(4)将步骤(1)的光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层经过交叉铺网转移到静电纺丝的成网帘上,使步骤(1)的光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层叠合在步骤(2)的PA6静电纺纳米纤维材料层表面;然后将步骤(3)制备的微胶囊溶液采用涂层法均匀涂敷在叠合的复合材料表面,再采用热轧将叠合的复合材料复合固结,利用热轧将紫外线吸收剂和抗菌剂从微胶囊中释放出来,将材料风干,即获得本例的复合非织造材料。
对本例的复合非织造材料进行抗张力测试、透气性和阻隔性测试,并分别采用ASTM G154-06标准和AATCC100-2004标准测试其强力保留率和抑菌率。结果显示,本例制备的复合非织造材料具有较好的抗张力能力,横纵向强力比值约为1:1,且采用ISO 9073-15标准测试,材料的透气性在500~600mm/s,使用TSI8130仪器在流量32LPM下测试,材料的穿透率在65~70%;根据ASTMG154-06标准的Cycle1标准条件测试,其强力保留率90%以上;根据AATCC100-2004标准测试,其抑菌率可达98%以上。可见,本例制备的复合非织造材料具备良好的透气性和阻隔性,且强力高,耐候抗菌性优良。
实施例二
本例的工艺流程与实施例一相同,其中,纳米二氧化钛光触媒涂层的制备过程中,通过调整压缩空气的压力将纳米二氧化钛悬浊液冲击成5nm的雾滴;用于光触媒处理的PP纺粘非织造材料层的克重为28g/m2,厚度为0.3mm。静电纺丝工艺中,平铺在铝板接收器表面的PP纺粘非织造材料层的厚度为0.32mm,克重32g/m2,将PA66树脂切片溶解在溶剂中得到0.4g/ml的纺丝液,在纺丝液喷头施加40KV高压正电,铺有PP纺粘非织造材料层的铝板接收器接地,对纺丝液进行静电纺丝,纺丝液挤出速率3ml/h,纺丝电压设定为40KV,接收距离35cm,静电纺丝形成的纤维被接收在PP纺粘非织造材料层表面,形成静电纺材料层,材料的厚度为0.1mm,纤维平均直径100nm,平均孔径0.5um。抗老化微胶囊的制备过程中,将水溶性2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮紫外线吸收剂和羧甲基壳聚糖抗菌剂按照55:45的重量比例混合作为芯材。其余与实施例一相同。
对本例的复合非织造材料进行抗张力测试、透气性和阻隔性测试,并分别采用ASTM G154-06标准和AATCC100-2004标准测试其强力保留率和抑菌率。结果显示,本例制备的复合非织造材料具有较好的抗张力能力,横纵向强力比值约为1:1,且采用ISO 9073-15标准测试,材料的透气性在600~750mm/s,使用TSI8130仪器在流量32LPM下测试,材料的穿透率在55~65%;根据ASTMG154-06标准的Cycle1标准条件测试,其强力保留率91%以上;根据AATCC100-2004标准测试,其抑菌率可达99%以上;各方面性能均优于实施例一。可见,本例制备的复合非织造材料具备良好的透气性和阻隔性,且强力高,耐候抗菌性优良。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合非织造材料,其特征在于:包括至少两层PP纺粘非织造材料层,和夹设在两层PP纺粘非织造材料层之间的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层,且所述复合非织造材料的表面均匀吸收有紫外线吸收剂和抗菌剂;
并且,夹住PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的两层PP纺粘非织造材料层中,至少一个PP纺粘非织造材料层的表面涂覆有纳米二氧化钛光触媒涂层。
2.根据权利要求1所述的复合非织造材料,其特征在于:所述PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层的厚度为0.1-0.2mm,纤维平均直径为100-200nm,平均孔径为0.5-1.0μm。
3.根据权利要求1或2所述的复合非织造材料,其特征在于:所述紫外线吸收剂为水溶性2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸,所述抗菌剂为羧甲基壳聚糖。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合非织造材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
(1)预先制备一层PP纺粘非织造材料层,在其表面涂覆纳米二氧化钛光触媒涂层,形成光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层;
(2)再制备另一层PP纺粘非织造材料层,将其平铺在铝板接收器表面,然后在其表面进行PA6或PA66的静电纺丝,形成PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层;
(3)采用交叉铺网方式将步骤(1)的光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层叠合在步骤(2)的PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层表面,然后涂覆紫外线吸收剂和抗菌剂;
(4)热轧固结,形成所述复合非织造材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)具体为,先将纳米二氧化钛光触媒均匀分散到水中,制成光触媒悬浮液;然后,在PP熔体挤出时,光触媒悬浮液通过喷嘴喷出后被雾化成雾滴,雾滴均匀附着在挤出的PP熔体表面,利用熔体的热量将雾滴中的水分蒸发,使纳米二氧化钛均匀附着在材料表面形成涂层,从而制成纳米二氧化钛光触媒涂覆的PP纺粘非织造材料层。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述雾滴的大小为5-10nm。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)具体为,将所述另一层PP纺粘非织造材料层平铺在铝板接收器表面后,先将PA6或PA66树脂切片溶解在溶剂中得到0.1-0.4g/ml的纺丝液,在纺丝液喷头上施加高压正电,铺有PP纺粘非织造材料层的铝板接收器接地,对纺丝液进行静电纺丝,纺丝液挤出速率为0.5-3ml/h,纺丝电压为30-40KV,接收距离为20-35cm,静电纺丝形成的纤维被接收在PP纺粘非织造材料层表面,形成PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述PA6或PA66静电纺纳米纤维材料层中,纤维平均直径为100-200nm,平均孔径为0.5-1.0μm。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:平铺在铝板接收器表面的PP纺粘非织造材料层,其厚度为0.3-0.4mm,材料克重为30-40g/m2
10.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中涂覆紫外线吸收剂和抗菌剂的方法为,以紫外线吸收剂和抗菌剂为芯层,熔点范围为52-58℃的石蜡为壁材;在微胶囊制备容器中形成上层为热水层,下层为冷水层的反应环境,热水层的温度高于石蜡的熔点,把石蜡分散到热水层,在热水层表面形成一层热熔的石蜡;将紫外线吸收剂和抗菌剂均匀分散在水中,形成芯材溶液;将芯材溶液滴落到微胶囊制备容器中,芯材液滴通过蜡层时,表面覆盖一层70-100μm的石蜡,经过热水层时自动调节成球形,到冷水层时覆盖的石蜡被凝聚和硬化,形成石蜡包裹紫外线吸收剂和/或抗菌剂的微胶囊溶液;将微胶囊溶液均匀涂覆在层叠复合材料的表面;最后借助步骤(4)的热轧将微胶囊破碎,释放的紫外线吸收剂和抗菌剂被非织造材料吸收,形成所述复合非织造材料。
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