CN112267210A - 一种改性矿物质石墨烯熔喷布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性矿物质石墨烯熔喷布及其制备方法，其中，该改性矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银1～5份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂0.1～0.5份。本发明通过采用由聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂以及助剂制作的改性矿物质石墨烯熔喷布，使得获得的该改性矿物质石墨烯熔喷布除了具有很好的抗菌性以外，还具有很好的抗过敏性、过滤率以及柔韧性，从而有效的扩大了该改性矿物质石墨烯熔喷布的使用范围。

Description

一种改性矿物质石墨烯熔喷布及其制备方法
技术领域
本发明属于熔喷布技术领域，具体涉及一种改性矿物质石墨烯熔喷布及其制备方法。
背景技术
传统聚丙烯熔喷布并不具备功能性，随着社会发展，已不能满足人们对功能性纺织品的需求，而石墨烯聚丙烯熔喷布就具备一定的功能性，譬如，具有良好的抗菌性、远红外、抗紫外等功能，可用于口罩、无纺布衣、空气净化器中，作为抗菌过滤材料，提高产品附加值，并且很好的满足了人们对健康、环保的功能性纺织品的需求。
但是，现有的石墨烯聚丙烯熔喷布虽然已经具备了良好的抗菌性、远红外、抗紫外等功能，但是其柔韧性、抗过敏性以及过滤性依然不能达到最佳的效果，还是不能100％的满足制作某些产品的要求，比如，制作一些针对今年疫情期间医护人员需要的具有更好的柔韧性、抗过敏性以及过滤性的口罩和防护衣等其他医用物品所要用的材料，尤其是抗过敏性特别好的烯熔喷材料，这对穿戴者的皮肤来说是一个很好的保护，这也是现阶段研发人员来说仍然是主要攻克的主题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种矿物质石墨烯熔喷布，解决了现有熔喷布的抗过敏性、对PM2.5的过滤率、对细菌的过滤率以及柔韧性不佳的问题。
本发明的目的还在于提供应用上述改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种改性矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银 1～5份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂0.1～0.5份。
优选地，所述石墨烯材料为石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种。
优选地，所述石墨烯材料的粒径为2.0～2.5nm。
优选地，所述纳米银的粒径为0.8～2.6nm。
优选地，所述增韧剂为ABS树脂类增韧剂；所述改性剂为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八胺、硅烷偶联剂中的至少一种；所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
优选地，所述助剂为偶联剂和分散剂按照质量比为1：(2～4)混合而成。
优选地，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种；所述偶联剂为钛酸丁酯、钛酸异丙酯中的至少一种。
本发明的另一个技术方案是这样实现的：一种改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，该方法通过一下步骤实现：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银1～5 份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂 0.1～0.5份；
S2、将S1中所述的聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂、助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4中获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；
S6、将S5中获得的超细纤维收集在凝网帘上，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
优选地，所述S3中将原料混合物放入螺杆挤出机中时，所述螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190～210℃，1区为215～225℃，2区为225～235℃，3区为235～245℃，法兰温度为235～245℃，弯头温度为235～245℃，螺杆主频为10～20Hz。
优选地，所述S5中通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270～280℃，热空气压力为0.2～0.4MPa。
优选地，所述S6中在凝网帘下部设置有使得纤维收集在凝网帘上的真空抽吸装置，依靠自身热粘合成无纺布；成网的接收距离为 10～20cm，成网速度为20～50cm/s。
与现有技术相比，本发明通过采用由聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂以及助剂制作的改性矿物质石墨烯熔喷布，使得获得的该改性矿物质石墨烯熔喷布除了具有很好的抗菌性以外，还具有很好的抗过敏性、过滤率以及柔韧性，尤其是通过加入纳米银和抗氧化剂，有效的提高了改性石墨烯熔喷布的抗过敏性和过滤性，其过滤率可高达99.9％，从而有效的扩大了该改性矿物质石墨烯熔喷布的使用范围；此外，本发明获得的矿物质石墨烯熔喷布能够很高的弥补目前熔喷布遗留的缺陷。
另外，本发明制备方法熔融条件温和，生产难度低。并且制备获得的熔喷布品质及性能优良，值得大力推广使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种改性矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15 份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯材料5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1～5份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8 份、偶联剂和分散剂按照质量比为1：(2～4)混合而成助剂0.1～0.5 份。
其中，石墨烯材料为石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种；增韧剂为ABS树脂类增韧剂；改性剂为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八胺、硅烷偶联剂中的至少一种；抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种；偶联剂为钛酸丁酯、钛酸异丙酯中的至少一种。
本发明实施例还提供了上述改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，该方法通过一下步骤实现：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银1～5 份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂 0.1～0.5份；
S2、将S1中所述的聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂、助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，所述螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190～210℃，1区为215～225℃，2区为 225～235℃，3区为235～245℃，法兰温度为235～245℃，弯头温度为 235～245℃，螺杆主频为10～20Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4中获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270～280℃，热空气压力为0.2～0.4MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为10～20cm，成网速度为20～50cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
下面为具体实施例
实施例1
本实施例1提供的改性矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3 份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3混合而成助剂0.3份。
本实施例1提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10 份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3 混合而成助剂0.3份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为200℃，1区为220℃，2区为230℃，3区为 240℃，法兰温度为240℃，弯头温度为240℃，螺杆主频为15Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为275℃，热空气压力为0.3MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为15cm，成网速度为35cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例2
本实施例2提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2混合而成助剂0.1份。
本实施例2提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2 混合而成助剂0.1份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190℃，1区为215℃，2区为225℃，3区为 235℃，法兰温度为235℃，弯头温度为235℃，螺杆主频为10Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270℃，热空气压力为0.2MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为10cm，成网速度为20cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例3
本实施例3提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯80份、ABS树脂类增韧剂20份、高碳烷烃15份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银5份、钛白粉25份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.5份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：4混合而成助剂0.5份。
本实施例3提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯树脂75份、聚对苯二甲酸乙二酯45份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯10份、粒径为 0.8～2.6nm的纳米银5份、粒径为2.0～4.2nm的砭石5份、钛白粉15 份、聚乙烯醇0.5份、木质素磺酸钠0.3份、钛酸丁酯1.5份、三乙基己基磷酸1.2份；
S2、将聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、石墨烯材料、纳米银、砭石、钛白粉、聚乙烯醇、木质素磺酸钠、钛酸丁酯和、三乙基己基磷酸依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为210℃，1区为225℃，2区为235℃，3区为 245℃，法兰温度为245℃，弯头温度为245℃，螺杆主频为20Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为280℃，热空气压力为0.4MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为20cm，成网速度为50cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例4
本实施例4提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：按重量份数计包含以下组分：聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基 -4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3混合而成助剂0.3份。
本实施例4提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：
聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6 份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3混合而成助剂0.3份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190℃，1区为215℃，2区为225℃，3区为 235℃，法兰温度为235℃，弯头温度为235℃，螺杆主频为10Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270℃，热空气压力为0.2MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为10cm，成网速度为20cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例5
本实施例5提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：按重量份数计包含以下组分：聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基 -4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3混合而成助剂0.3份
本实施例5提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：按重量份数计包含以下组分：聚丙烯70份、ABS树脂类增韧剂15份、高碳烷烃12份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5～10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银3份、钛白粉20份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.6份、改性剂聚乙烯醇0.3份、羟丙基纤维素0.2份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：3混合而成助剂0.3份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为210℃，1区为225℃，2区为235℃，3区为 245℃，法兰温度为245℃，弯头温度为245℃，螺杆主频为20Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为280℃，热空气压力为0.4MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为20cm，成网速度为50cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例6
本实施例6提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2混合而成助剂0.1份。
本实施例6提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2 混合而成助剂0.1份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为200℃，1区为220℃，2区为230℃，3区为 240℃，法兰温度为240℃，弯头温度为240℃，螺杆主频为15Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为275℃，热空气压力为0.3MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为15cm，成网速度为35cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例7
本实施例7提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2混合而成助剂0.1份。
本实施例7提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60份、ABS树脂类增韧剂10份、高碳烷烃10份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯5份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银1份、钛白粉15份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、改性剂聚乙烯醇0.1份、羟丙基纤维素0.1份、钛酸丁酯和三乙基己基磷酸按照质量比为1：2 混合而成助剂0.1份；
将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为210℃，1区为225℃，2区为235℃，3区为 245℃，法兰温度为245℃，弯头温度为245℃，螺杆主频为20Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为280℃，热空气压力为0.4MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为20cm，成网速度为50cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
实施例8
本实施例8提供的矿物质石墨烯熔喷布，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯树脂75份、聚对苯二甲酸乙二酯45份、粒径为2.0～2.5nm 的石墨烯10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银5份、粒径为2.0～4.2nm 的砭石5份、钛白粉15份、聚乙烯醇0.5份、木质素磺酸钠0.3份、钛酸丁酯1.5份、三乙基己基磷酸1.2份。
本实施例8提供的矿物质石墨烯熔喷布的制备方法如下：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯树脂75份、聚对苯二甲酸乙二酯45份、粒径为2.0～2.5nm的石墨烯10份、粒径为0.8～2.6nm的纳米银5份、粒径为2.0～4.2nm的砭石5份、钛白粉15 份、聚乙烯醇0.5份、木质素磺酸钠0.3份、钛酸丁酯1.5份、三乙基己基磷酸1.2份；
S2、将S1中聚丙烯、ABS树脂类增韧剂、高碳烷烃、石墨烯、纳米银、钛白粉、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、改性剂聚乙烯醇、羟丙基纤维素以及由钛酸丁酯和三乙基己基磷酸混合而成助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；其中，将原料混合物放入螺杆挤出机中时，螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190℃，1区为215℃，2区为225℃，3区为 235℃，法兰温度为235℃，弯头温度为235℃，螺杆主频为10Hz；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；其中，通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270℃，热空气压力为0.2MPa；
S6、将S5获得的超细纤维收集在下部设置有真空抽吸装置的凝网帘上(其中，成网的接收距离为10cm，成网速度为20cm/s)，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
对比例1
与实施例1中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例1 中未加入纳米银、ABS树脂类增韧剂以及四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂。
对比例2
与实施例1中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例2 中未加入纳米银。
对比例3
与实施例1中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例2 中未加入ABS树脂类增韧剂。
对比例4
与实施例1中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例2 中未加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂。
对比例5
与实施例1中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例3 中加入的石墨烯的粒径小于2.0nm，纳米银的粒径小于0.8nm。
对比例6
与实施例4中的组分、制备方法基本相同，不同的是本对比例4 中加入的石墨烯的粒径大于2.5nm纳米银的粒径大于2.6nm。
为了验证本发明获得的矿物质石墨烯熔喷布的抗过敏性、柔韧性、过滤率、抑菌率等物理性能，现对实施例1～实施例8以及对比1～5 获得的石墨烯熔喷布的物理性能进行检测，检测结构如下表1所示。
表1实施例1-8以及对比例1-5获得的石墨烯熔喷布的物理性能检测结果
Figure BDA0002668729810000191
Figure BDA0002668729810000201
注意，表1中针对过敏性检测方法为：选优肤质相同且属于易过敏体质的人佩戴由实施例1-8以及对比1-5获得的石墨烯熔喷布制成的口罩1天，如无过敏症状，即代表该熔喷布的抗过敏性较好，如有过敏症状，即代表该熔喷布的抗过敏性一般或无抗过敏性。
通过表1中的数据可知，本实施例1～8获得的石墨烯熔喷布的抗过敏性柔韧性、对金黄色葡萄球菌的抑菌率以及对PM2.5和细菌的过滤率远优于对比例1～5获得石墨烯熔喷布的抗过敏性柔韧性、对金黄色葡萄球菌的抑菌率以及对PM2.5和细菌的过滤率；此外，从表1 中的实施例1和对比例1～4中的数据中还可以得知，在不加入纳米银、 ABS树脂类增韧剂以及四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂，或者仅加入纳米银、ABS树脂类增韧剂、四[β-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂其中的一种，其获得的改性石墨烯熔喷布的柔韧性和抗过敏性均呈现为一般，而只有同时加入纳米银、ABS树脂类增韧剂、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂才能有效的提高石墨烯熔喷布的柔韧性和抗过敏性，因此说，本发明中，只有同时加入纳米银、ABS树脂类增韧剂、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂，利用三者之间的协同作用才能使获得矿物质石墨烯熔喷布的柔韧性和抗过敏性达到最佳，缺少三者中的任何一种都不可；另外，从表 1中的实施例1和对比例5-6中的数据中还可以得知，当加入的纳米银和石墨烯的粒径不在本发明所述的粒径范围内，其获得的石墨烯熔喷布的柔韧性远不及本发明实施例1获得的矿物质石墨烯熔喷布的柔韧性，因此说，纳米银和和石墨烯的粒径大小对制备具有较好的柔韧性的改性矿物质石墨烯熔喷布同样起着至关重要的作用。
综上所述，本发明通过采用由聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂以及助剂制作的改性矿物质石墨烯熔喷布，使得获得的该改性矿物质石墨烯熔喷布除了具有很好的抗菌性以外，还具有很好的抗过敏性、过滤率以及柔韧性，尤其是通过加入纳米银和抗氧化剂，有效的提高了改性石墨烯熔喷布的抗过敏性和过滤性，其过滤率可高达99.9％，从而有效的扩大了该改性矿物质石墨烯熔喷布的使用范围；此外，本发明获得的矿物质石墨烯熔喷布能够很高的弥补目前熔喷布遗留的缺陷。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种改性矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，按重量份数计包含以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银1～5份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，所述石墨烯材料为石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种；所述石墨烯材料的粒径为2.0～2.5nm。
3.根据权利要求3所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，所述纳米银的粒径为0.8～2.6nm。
4.根据权利要求3所述的一种矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，所述增韧剂为ABS树脂类增韧剂；所述改性剂为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八胺、硅烷偶联剂中的至少一种；所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，所述助剂为偶联剂和分散剂按照质量比为1：(2～4)混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布，其特征在于，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种；所述偶联剂为钛酸丁酯、钛酸异丙酯中的至少一种。
7.一种改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，其特征在于，该方法通过一下步骤实现：
S1、按重量份数计，分别称取以下组分：聚丙烯60～80份、增韧剂10～20份、高碳烷烃10～15份、石墨烯材料5～10份、纳米银1～5份、钛白粉15～25份、抗氧化剂0.5～0.8份、改性剂0.2～0.8份、助剂0.1～0.5份；
S2、将S1中所述的聚丙烯、增韧剂、高碳烷烃、石墨烯材料、纳米银、钛白粉、抗氧化剂、改性剂、助剂依次加入至混料箱内进行搅拌混合，获得原料混合物；
S3、将S2中获得的原料混合物加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出，获得熔体；
S4、将S3中获得的熔体经过双活塞过滤装置过滤，获得过滤后的熔体；
S5、将S4中获得的熔体通过高速热空气流将细流牵伸后，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使细流冷却成形，获得超细纤维；
S6、将S5中获得的超细纤维收集在凝网帘上，利用自身余热互相粘和在一起，并经过切边机切边，卷绕在卷绕辊上，获得各种不同规格的改性矿物质石墨烯熔喷布。
8.根据权利要求7所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，其特征在于，所述S3中将原料混合物放入螺杆挤出机中时，所述螺杆挤出机的螺杆及模头温度为190～210℃，1区为215～225℃，2区为225～235℃，3区为235～245℃，法兰温度为235～245℃，弯头温度为235～245℃，螺杆主频为10～20Hz。
9.根据权利要求8所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，其特征在于，所述S5中通过高速热空气流将熔体细流牵伸时，热空气温度为270～280℃，热空气压力为0.2～0.4MPa。
10.如权利要求7-9任意一项所述的一种改性矿物质石墨烯熔喷布的制备方法，其特征在于，所述S6中在凝网帘下部设置有使得纤维收集在凝网帘上的真空抽吸装置，依靠自身热粘合成无纺布；成网的接收距离为10～20cm，成网速度为20～50cm/s。
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