CN113005779A - 一种原位载纳米银抗菌非织造布及其制备方法和在一次性卫生用品中应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及非织造布一次性卫生用品（口罩、纸尿裤、卫生巾等）制造领域，尤其涉及一种原位载纳米银抗菌非织造布及其制备方法和在一次性卫生用品中应用。一种非织造布接枝改性用MHBP‑OH超支化聚合物，该聚合物由端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯制备得到。本申请通过将MHBP‑OH超支化聚合物的接枝改性非织造布原位控制生成了纳米银，赋予非织造布优异的长效抗菌性及耐洗性能，实现棉纺织品的功能化，可以极大地增加附加值。

Description

一种原位载纳米银抗菌非织造布及其制备方法和在一次性卫 生用品中应用
技术领域
本申请涉及非织造布一次性卫生用品(口罩、纸尿裤、卫生巾等)制造领域，尤其涉及一种原位载纳米银抗菌非织造布及其制备方法和在一次性卫生用品中应用。
背景技术
ES(PE/PP)热风非织造布，具有PP和PE非织造布的特性，又具有很好的手感、柔软性、渗透性以及较小回渗量，将其用于高档卫生用品覆面是很好的选择。而PE和PP为非极性聚合物，分子中没有亲水基团，结晶度高，由二者制成的ES热风非织造布亲水性较差，液体不易渗透下去，因此需要对ES非织造布进行亲水整理。
ES热风非织造布用于卫生用品，有一个重要的指标就是其抗菌性能，本发明使用后处理法，先将非织造布进行清水处理，再利用端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)以及聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)和硝酸银发生络合反应形成“核-壳”结构的纳米银水溶液，纳米银水溶液能高效接枝在经清水处理后的非织造布上，从而达到长效持久耐水洗的抗菌非织造布。
如中国发明专利(公开号：CN103214637A)一种超支化聚合物纳米缓释材料及其制备方法，所述超支化聚合物纳米缓释材料的原料为：单体A(白聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸)，单体B(甲基丙烯酸丁酯)，双官能团交联剂，链转移剂以及引发剂。首先通过可逆加成链转移自由基聚合(RAFT)得到超支化聚合物；随后向超支化聚合物中加入甲醇，通过加热、冷却过程制备聚合物纳米颗粒的甲醇分散液；再通过水相透析得到聚合物纳米颗粒的水相分散液。
上述的方法可以获得超支化聚合物纳米缓释材料，但是该方法涉及化学试剂繁多，反应复杂。如果可以将端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯按一定的摩尔比合成得到超支化聚合物，使其可以接枝改性非织造布，并与硝酸银溶液浸渍后发生络合反应使抗菌成分固着在织物上，这样方法操作简单，使用范围广，也能广泛适应工业生产需要。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本申请的一个目的是提供一种MHBP-OH超支化聚合物的制备方法，该MHBP-OH超支化聚合物可以接枝改性非织造布，使其可以原位控制生成纳米银溶液，方法操作简单，使用范围广。
为了实现上述的目的，本申请采用了以下的技术方案：
一种非织造布接枝改性用MHBP-OH超支化聚合物，该聚合物由端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯制备得到。
所述的端氨基超支化聚合物的结构式如下：
Figure RE-GDA0002883522090000021
聚乙二醇甲基丙烯酸酯的结构式如下：
Figure RE-GDA0002883522090000022
所述的n＝1-20。
优选，端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯按摩尔比为1:1-6的比例混合制备得到。
优选，所述的MHBP-OH超支化聚合物的Mn＝1984-2680g/mol。
进一步，本申请公开了MHBP-OH超支化聚合物的制备方法，该方法将端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌12-24h， 50℃条件下磁力搅拌12-24h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释；再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到MHBP-OH超支化聚合物。
进一步，本申请公开了所述的MHBP-OH超支化聚合物在非织造布原位控制生成纳米银中的用途。
进一步，本申请公开了一种原位载纳米银抗菌非织造布，该非织造布采用上述的MHBP-OH 超支化聚合物在非织造布表面原位控制生成纳米银。
进一步，本申请公开了非织造布的制备方法，该方法包括以下的步骤：
1)非织造布浸入在1-6g/L的MHBP-OH溶液中，浴体积比为1：50-65，在40-85℃下停留30-90min，然后织物于小轧车上以1-4kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于30-60℃烘箱中于热处理30-90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布；
2)配制浓度为0.0085～0.17g/L的AgNO3溶液，将接枝的非织造布浸入AgNO3溶液，浴体积比为1:50-55，15-40℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热5～30min，清水漂洗三次后在30-60℃下烘干。
优选，该方法包括非织造布表面预处理步骤和整理步骤，非织造布表面预处理步骤将ES 非织造布以1:50-60的浴比，用含有10-22g/L碳酸钠的水溶液在90-100℃下洗涤50-100min，在室温下干燥至含水率为0.3％-1.2％；整理步骤将表面预处理所得的ES非织造布以1:100-105 的浴比浸入整理处理液中，在70-95℃下加热1-2h，然后在120-145℃下固化10-18min。
优选，用表面活性剂八烷基磺酸钠、十烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸镁、活性季铵盐、丙烯酰胺、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十烷基三甲基溴化铵中的一种或多种溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5-15％；所得的亲水性整理液以固液比为1:20-25的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到最终整理处理液。
进一步，本申请公开了一种抗菌型一次性卫生用品，该一次性卫生用品的面层采用上述的抗菌型非织造布。
进一步，本申请公开了一种抗菌型纸尿裤，该抗菌型纸尿裤的面层采用上述的抗菌型非织造布。
本申请具有以下优点：1、将ES非织造布进行亲水化处理，有效改进其亲水性及液体渗透性，更有利于后续整理工艺的进行。2、本发明将MHBP-OH超支化聚合物接枝附着在非织造布上，形成了牢固结合的共价键。3、本发明利用接枝了MHBP-OH的织物原位控制生成了纳米银，使ES非织造布具备高效长久的抗菌效果。4、本发明利用清水处理和纳米银接枝改性使非织造布同时具有优异的吸湿透气性和抗菌性。6、本发明通过接枝了MHBP-OH的非织造布原位控制生成了纳米银，赋予非织造布优异的长效抗菌性及耐洗性能，实现棉纺织品的功能化，可以极大地增加附加值。
附图说明
图1为接枝MHBP-OH的非织造布生成的纳米银SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一、原料来源：
Figure RE-GDA0002883522090000041
二、试验方法：
第一次透水时间测试方法参照GB/T 24218.13；
返湿量的测试参照GB/T 24218.14标准测试；
非织造布预处理依据标准GB/T 20944.3-2008中规定的试样洗涤方法；
非织造布抗菌性能测试参考GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》，选大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作测试菌种；
抗菌非织造布的耐洗性测试参考GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:震荡法》洗涤方法，洗涤次数取0、10、20次，测定洗涤后织物上的纳米银含量。
实施例1：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为1％。用表面活性剂八烷基磺酸钠(8HS)、十烷基三甲基溴化铵、硬脂酸镁、丙烯酰胺中按1:1:1:1的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。所得的亲水性整理液以固液比为1:20的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到处理液。将所得的ES非织造布以1:105的浴比浸入整理液中，在70℃下加热1h，然后在120℃下固化10min。
将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)按摩尔比为1:1 的比例混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌12h，50℃条件下磁力搅拌12h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释。再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到MHBP-OH超支化聚合物。
将第一次浸渍固化后的非织造布浸入在1g/L的MHBP-OH溶液中，浴比为1：65，在40℃下停留30min，然后织物于小轧车上以1kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于45℃烘箱中于热处理90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布。
配制浓度为0.0085的AgNO3溶液，将等质量的接枝非织造布浸入AgNO3溶液，浴比为1:50，15℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热10min，清水漂洗三次后在30℃下烘干。
实施例2：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为0.8％。用表面活性剂十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、月桂酸钠(12C)、丙烯酰胺、活性季铵盐中按1:1:2:1:1的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。所得的亲水性整理液以固液比为1:20的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到处理液。将所得的ES非织造布以1:100的浴比浸入整理液中，在80℃下加热1.5h，然后在130℃下固化15min。
将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)按摩尔比为1:1 的比例混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌18h，50℃条件下磁力搅拌18h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释。再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到 MHBP-OH超支化聚合物。
将第一次浸渍固化后的非织造布浸入在2g/L的MHBP-OH溶液中，浴比为1：60，在40℃下停留60min,然后织物于小轧车上以2kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于55℃烘箱中于热处理90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布。
配制浓度为0.010的AgNO3溶液，将等质量的接枝非织造布浸入AgNO3溶液，浴比为1:50，30℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热20min，清水漂洗三次后在45℃下烘干。
实施例3：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为0.5％。用表面活性剂十烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十烷基三甲基溴化铵、月桂酸钠(12C)、活性季铵盐中按1:1:1:1:1的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。所得的亲水性整理液以固液比为1:25的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到处理液。将所得的ES非织造布以1:100的浴比浸入整理液中，在80℃下加热2h，然后在140℃下固化10min。
将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)按摩尔比为1:1.5 的比例混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌24h，50℃条件下磁力搅拌24h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释。再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到 MHBP-OH超支化聚合物。
将第一次浸渍固化后的非织造布浸入在4g/L的MHBP-OH溶液中，浴比为1：60，在60℃下停留90min，然后织物于小轧车上以3kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于55℃烘箱中于热处理90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布。
配制浓度为0.015的AgNO3溶液，将等质量的接枝非织造布浸入AgNO3溶液，浴比为1:55，30℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热230min，清水漂洗三次后在45℃下烘干。
对比例1：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为1％。用表面活性剂八烷基磺酸钠(8HS)、硬脂酸镁、丙烯酰胺中按1:1:1 的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。将所得的ES非织造布以1:105的浴比浸入整理液中，在70℃下加热1h，然后在120℃下固化10min。
将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)按摩尔比为1:1 的比例混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌18h，50℃条件下磁力搅拌18h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释。再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到 MHBP-OH超支化聚合物。
将第一次浸渍固化后的非织造布浸入在2g/L的MHBP-OH溶液中，浴比为1：60，在40℃下停留60min,然后织物于小轧车上以2kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于55℃烘箱中于热处理90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布。
对比例2：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为0.8％。用表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵、月桂酸钠(12C)、丙烯酰胺、活性季铵盐中按1:2:1:1的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。所得的亲水性整理液以固液比为1:20的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到处理液。将所得的ES非织造布以1:100的浴比浸入整理液中，在80℃下加热1.5h，然后在130℃下固化15min。
配制浓度为0.010的AgNO3溶液，将等质量的非织造布浸入AgNO3溶液，浴比为1:50，30℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热20min，清水漂洗三次后在45℃下烘干。
对比例3：
将ES非织造布以1:50的浴比，用10g/L碳酸钠的水溶液在95℃下洗涤50min，在室温下干燥至含水率为0.5％。用表面活性剂十烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十烷基三甲基溴化铵、月桂酸钠(12C)、活性季铵盐中按1:1:1:1:1的比例溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5％。所得的亲水性整理液以固液比为1:25的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到处理液。将所得的ES非织造布以1:100的浴比浸入整理液中，在80℃下加热2h，然后在140℃下固化10min。
将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌18h， 50℃条件下磁力搅拌18h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释。再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到超支化聚合物。
将第一次浸渍固化后的非织造布浸入在2g/L的HBP-NH2溶液中，浴比为1：60，在40℃下停留60min,然后织物于小轧车上以2kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于55℃烘箱中于热处理90min，得到HBP-NH2接枝的非织造布。
配制浓度为0.010的AgNO3溶液，将等质量的接枝非织造布浸入AgNO3溶液，浴比为1:50，30℃浸渍1h后将织物取出，在温度100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热20min，清水漂洗三次后在45℃下烘干。
抗菌非织造布制备方法及性能指标
Figure RE-GDA0002883522090000071
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种非织造布接枝改性用MHBP-OH超支化聚合物，其特征在于，该聚合物由端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯制备得到；
所述的端氨基超支化聚合物的结构式如下：
Figure RE-FDA0002883522080000011
聚乙二醇甲基丙烯酸酯的结构式如下：
Figure RE-FDA0002883522080000012
所述的n＝1-20。
2.根据权利要求1所述的一种非织造布接枝改性用MHBP-OH超支化聚合物，其特征在于，端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯按摩尔比为1:1-6的比例混合制备得到；所述的MHBP-OH超支化聚合物的Mn=1984-2680g/mol。
3.权利要求1或2所述的MHBP-OH超支化聚合物的制备方法，其特征在于，该方法将端氨基超支化聚合物和聚乙二醇甲基丙烯酸酯混合溶解于一定量的甲醇溶液中，室温条件下磁力搅拌12-24h，50℃条件下磁力搅拌12-24h，往混合溶液中再加入一定量的甲醇溶液进行稀释；再利用旋转蒸发加压去除甲醇，得到MHBP-OH超支化聚合物。
4.权利要求1或2所述的MHBP-OH超支化聚合物在非织造布原位控制生成纳米银中的用途。
5.一种原位载纳米银抗菌非织造布，其特征在于，该非织造布采用权利要求1或2所述的MHBP-OH超支化聚合物在非织造布表面原位控制生成纳米银。
6.权利要求5所述的非织造布的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
1）非织造布浸入在1-6g/L的MHBP-OH溶液中，浴体积比为 1：50-65，在40-85℃下停留30-90min，然后织物于小轧车上以1-4kg/cm2的压力轧掉多余溶液，并于30-60℃烘箱中于热处理30-90min，得到MHBP-OH接枝的非织造布；
2）配制浓度为 0.0085～0.17g/L的AgNO3溶液，将接枝的非织造布浸入AgNO3溶液，浴体积比为 1:50-55，15-40℃浸渍1h后将织物取出，在温度 100℃、相对湿度100的条件下汽蒸加热 5～30 min，清水漂洗三次后在30-60℃下烘干。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，该方法包括非织造布表面预处理步骤和整理步骤，非织造布表面预处理步骤将ES非织造布以1:50-60的浴比，用含有10-22g/L碳酸钠的水溶液在90-100℃下洗涤50-100min，在室温下干燥至含水率为0.3%-1.2%；整理步骤将表面预处理所得的ES非织造布以1:100-105的浴比浸入整理处理液中，在70-95℃下加热1-2h，然后在120-145℃下固化10-18min。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，用表面活性剂八烷基磺酸钠、十烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸镁、活性季铵盐、丙烯酰胺、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十烷基三甲基溴化铵中的一种或多种溶解于500ml的蒸馏水中，制备出亲水性整理液，整理液中表面活性剂浓度为5-15%；所得的亲水性整理液以固液比为1:20-25的比例加入菲科斯普利特交联剂，得到最终整理处理液。
9.一种抗菌型一次性卫生用品，其特征在于，该一次性卫生用品的面层采用权利要求5所述的抗菌型非织造布。
10.一种抗菌型纸尿裤，其特征在于，该抗菌型纸尿裤的面层采用权利要求5所述的抗菌型非织造布。
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