CN115216891A - 一种抗菌聚丙烯熔喷布材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔喷布技术领域，尤其是一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂93‑95份、二叔丁基过氧化物0.4‑0.8份、引发剂0.4‑0.8份、复配型透明成核剂0.04‑1.3份、芥酸酰胺0.4‑0.9份、抗氧剂0.03‑0.25份、稳定剂0.1‑0.5份、偶联剂0.5‑1份、分散剂0.4‑0.9份、抗菌助剂0.1‑0.5份。本发明熔喷布在喷出时，利用热空气风量以及压力的影响，提高喷射的纤维细度达到标准造成强度的上升，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，纤维均匀分布，并通过电荷处理，提高抗菌的效果。
Description
技术领域
本发明涉及熔喷布技术领域，尤其涉及一种抗菌聚丙烯熔喷布材料。
背景技术
熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1-5微米，空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好，具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。
现有市场上的口罩在制作时，无法在喷射的纤网表面形成较持久的不均匀电荷，造成抗菌性下降没无法达到抗菌性的特点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的无法在喷射的纤网表面形成较持久的不均匀电荷，造成抗菌性下降没无法达到抗菌性的特点缺点，而提出的一种抗菌聚丙烯熔喷布材料。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂93-95份、二叔丁基过氧化物0.4-0.8份、引发剂0.4-0.8 份、复配型透明成核剂0.04-1.3份、芥酸酰胺0.4-0.9份、抗氧剂 0.03-0.25份、稳定剂0.1-0.5份、偶联剂0.5-1份、分散剂0.4-0.9份、抗菌助剂0.1-0.5份。
所述抗菌助剂为2-氯代苯甲醛丙氨酸合铜、氨基酸水杨醛合铜、5-硝基水杨醛缩甘氨酸合锌或2-氨基噻唑缩水杨醛合锌中的至少一种。
所述聚丙烯树脂为高熔指聚丙烯树脂。所述聚丙烯树脂的熔融指数不小于1000g/10min(230℃/2.16kg)。
进一步的，所述复配型透明成核剂由二(对氯取代苄叉)山梨醇、聚乙烯基环己烷和脱氢松香酸按照重量比2-3:0.5-1.5:1组成。
本发明还提供了一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，包括如下步骤：
M1、聚丙烯不同温度延长处理时间具有相同的变化规律，结晶度不断增加，当热处理的时间达到时，会达到该温度下的最大值，此时再延长处理的时间，结晶度产生的变化不大于在90摄氏度下延长处理时间对聚丙烯的结晶度的变化，充足的处理时间内提高处理温度对聚丙烯结晶度的影响低于在90摄氏度时的结晶度，当热处理温度超过九十摄氏度时，结晶度急剧上升，当热处理的温度在140摄氏度时，结晶度达到了最大值，较原始结晶度，提升十分之一；
M2、将热处理后的聚丙烯树脂颗粒通过真空输送的方式投入至螺杆挤压机中，在加入聚丙烯树脂颗粒之前，利用风选机将聚丙烯树脂颗粒中含有的小颗粒杂质进行清理，此时开启螺杆挤压机的电源控制开关，通过螺杆挤压机的电加热熔化和螺杆旋转挤压形成具有恒定压力的热熔体，将二叔丁基过氧化物、引发剂、复配型透明成核剂、芥酸酰胺、抗氧剂、稳定剂、偶联剂、抗菌助剂以及分散剂加入螺杆挤压机内，通过转动中的螺杆，将多种原料实现均匀的混合；
M3、混合后的多种原料形成流动的熔体，将熔体通过熔体过滤装置进行过滤，过滤网采用耐高温型过滤网，熔体过滤后通过一段有电加热的熔体管道对熔体保温并通过精确计量泵，使得熔体可以精确定量计量形成稳定的纺丝压力送到熔体分配箱中；
M4、熔体分配箱体有多段的电加热装置确保熔体纺丝温度均匀稳定，分配箱内精确设计的分配流道可以确保热熔体在分配箱的各点的熔体压力一致；
M5、具有一定温度恒定压力的热熔体通过精密制造的喷丝板上微孔形成初生纤维，螺旋风机将风吹入加热罐，通过电加热，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，带动纤维前进并延伸，延伸能够使得初生纤维大分子由低取向，无结晶的结构变成取向和结晶度较高的长丝结构。
优选的，所述从喷丝孔喷出的熔体细流，放出大量的热量，必须对此进行热交换，温度在25-30摄氏度之间的空气从两侧喷出，对每根单丝均能够进行均匀性冷却。
优选的，所述热空气风量和压力的合理配置，对正常生产具有重要作用在熔体挤出量一定的情况下，热空气温度及压力均会影响熔体喷射的纤维细度。
优选的，所述完成M5步骤后，进行驻极静电处理。
优选的，所述驻极静电处理具体为形成的纤网过滤性能远不能达到口罩的要求，通过驻极静电处理，使纤网表面形成较持久的不均匀电荷，在静电作用下，空气的微小颗粒和细菌能够有效的实现吸附，达到阻隔颗粒、体液以及细菌的目的。
优选的，所述最后，根据不同的尺寸要求，利用高速分切机进行分切，包装成卷入库。
本发明提出的一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，有益效果在于：该抗菌聚丙烯熔喷布材料，熔喷布在喷出时，利用热空气风量以及压力的影响，提高喷射的纤维细度达到标准造成强度的上升，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，纤维均匀分布，并通过电荷处理，提高抗菌的效果。
表1为本发明提出的一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的实施例1抗菌性测试结果表。
表2为本发明提出的一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的实施例2抗菌性测试结果表。
表3为本发明提出的一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的实施例3抗菌性测试结果表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参考表1，一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂93份、二叔丁基过氧化物0.4份、偶氮引发剂0.4 份、复配型透明成核剂0.04份、芥酸酰胺0.4份、芳香胺抗氧剂0.03 份、硬脂酸钙稳定剂0.1份、钛酸酯偶联剂0.5份、聚磷酸盐分散剂0.4份、抗菌助剂0.3份。进一步的，所述偶氮引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐。所述抗氧剂为二烷基二苯胺。所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯。所述分散剂为六偏磷酸钠。所述复配型透明成核剂由二(对氯取代苄叉)山梨醇、聚乙烯基环己烷和脱氢松香酸按照重量比2.5:1:1组成；所述抗菌助剂为2-氯代苯甲醛丙氨酸合铜、氨基酸水杨醛合铜。
本发明还提供了一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，包括如下步骤：
M1、聚丙烯不同温度延长处理时间具有相同的变化规律，结晶度不断增加，当热处理的时间达到时，会达到该温度下的最大值，此时再延长处理的时间，结晶度产生的变化不大于在90摄氏度下延长处理时间对聚丙烯的结晶度的变化，充足的处理时间内提高处理温度对聚丙烯结晶度的影响低于在90摄氏度时的结晶度，当热处理温度超过九十摄氏度时，结晶度急剧上升，当热处理的温度在140摄氏度时，结晶度达到了最大值，较原始结晶度，提升十分之一；
M2、将热处理后的聚丙烯树脂颗粒通过真空输送的方式投入至螺杆挤压机中，在加入聚丙烯树脂颗粒之前，利用风选机将聚丙烯树脂颗粒中含有的小颗粒杂质进行清理，此时开启螺杆挤压机的电源控制开关，通过螺杆挤压机的电加热熔化和螺杆旋转挤压形成具有恒定压力的热熔体，将二叔丁基过氧化物、引发剂、复配型透明成核剂、芥酸酰胺、抗氧剂、稳定剂、偶联剂、抗菌助剂以及分散剂加入螺杆挤压机内，通过转动中的螺杆，将多种原料实现均匀的混合；
M3、混合后的多种原料形成流动的熔体，将熔体通过熔体过滤装置进行过滤，过滤网采用耐高温型过滤网，熔体过滤后通过一段有电加热的熔体管道对熔体保温并通过精确计量泵，使得熔体可以精确定量计量形成稳定的纺丝压力送到熔体分配箱中；
M4、熔体分配箱体有多段的电加热装置确保熔体纺丝温度均匀稳定，分配箱内精确设计的分配流道可以确保热熔体在分配箱的各点的熔体压力一致；
M5、具有一定温度恒定压力的热熔体通过精密制造的喷丝板上微孔形成初生纤维，螺旋风机将风吹入加热罐，通过电加热，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，带动纤维前进并延伸，延伸能够使得初生纤维大分子由低取向，无结晶的结构变成取向和结晶度较高的长丝结构，从喷丝孔喷出的熔体细流，放出大量的热量，必须对此进行热交换，温度在25摄氏度之间的空气从两侧喷出，对每根单丝均能够进行均匀性冷却，热空气风量和压力的合理配置，对正常生产具有重要作用在熔体挤出量一定的情况下，热空气温度及压力均会影响熔体喷射的纤维细度。
进行驻极静电处理，驻极静电处理具体为形成的纤网过滤性能远不能达到口罩的要求，通过驻极静电处理，使纤网表面形成较持久的不均匀电荷，在静电作用下，空气的微小颗粒和细菌能够有效的实现吸附，达到阻隔颗粒、体液以及细菌的目的；
最后，根据不同的尺寸要求，利用高速分切机进行分切，包装成卷入库。
表1为本发明实施例1的抗菌聚丙烯熔喷布材料的抗菌测试结果：
表1
其中，检测依据和方法采用AATCC 100-2012纺织品抗菌测试评价方法。
熔喷布在喷出时，利用热空气风量以及压力的影响，提高喷射的纤维细度达到标准造成强度的上升，高温高压热风通过纺丝模板气吹出，纤维均匀分布，并通过电荷处理，提高抗菌的效果。
实施例2
参考表1，一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂94份、二叔丁基过氧化物0.6份、引发剂0.6份、复配型透明成核剂0.08份、芥酸酰胺0.7份、抗氧剂0.15份、稳定剂0.4份、偶联剂0.7份、分散剂0.6份、抗菌助剂0.2份；所述抗菌助剂为2-氯代苯甲醛丙氨酸合铜和氨基酸水杨醛合铜按照重量比 1:2组成。
本发明还提供了一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，包括如下步骤：
M1、聚丙烯不同温度延长处理时间具有相同的变化规律，结晶度不断增加，当热处理的时间达到时，会达到该温度下的最大值，此时再延长处理的时间，结晶度产生的变化不大于在90摄氏度下延长处理时间对聚丙烯的结晶度的变化，充足的处理时间内提高处理温度对聚丙烯结晶度的影响低于在90摄氏度时的结晶度，当热处理温度超过九十摄氏度时，结晶度急剧上升，当热处理的温度在140摄氏度时，结晶度达到了最大值，较原始结晶度，提升十分之一；
M2、将热处理后的聚丙烯树脂颗粒通过真空输送的方式投入至螺杆挤压机中，在加入聚丙烯树脂颗粒之前，利用风选机将聚丙烯树脂颗粒中含有的小颗粒杂质进行清理，此时开启螺杆挤压机的电源控制开关，通过螺杆挤压机的电加热熔化和螺杆旋转挤压形成具有恒定压力的热熔体，将二叔丁基过氧化物、引发剂、复配型透明成核剂、芥酸酰胺、抗氧剂、稳定剂、偶联剂以及分散剂加入螺杆挤压机内，通过转动中的螺杆，将多种原料实现均匀的混合；
M3、混合后的多种原料形成流动的熔体，将熔体通过熔体过滤装置进行过滤，过滤网采用耐高温型过滤网，熔体过滤后通过一段有电加热的熔体管道对熔体保温并通过精确计量泵，使得熔体可以精确定量计量形成稳定的纺丝压力送到熔体分配箱中；
M4、熔体分配箱体有多段的电加热装置确保熔体纺丝温度均匀稳定，分配箱内精确设计的分配流道可以确保热熔体在分配箱的各点的熔体压力一致；
M5、具有一定温度恒定压力的热熔体通过精密制造的喷丝板上微孔形成初生纤维，螺旋风机将风吹入加热罐，通过电加热，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，带动纤维前进并延伸，延伸能够使得初生纤维大分子由低取向，无结晶的结构变成取向和结晶度较高的长丝结构，从喷丝孔喷出的熔体细流，放出大量的热量，必须对此进行热交换，温度在27摄氏度之间的空气从两侧喷出，对每根单丝均能够进行均匀性冷却，热空气风量和压力的合理配置，对正常生产具有重要作用在熔体挤出量一定的情况下，热空气温度及压力均会影响熔体喷射的纤维细度。
进行驻极静电处理，驻极静电处理具体为形成的纤网过滤性能远不能达到口罩的要求，通过驻极静电处理，使纤网表面形成较持久的不均匀电荷，在静电作用下，空气的微小颗粒和细菌能够有效的实现吸附，达到阻隔颗粒、体液以及细菌的目的；
最后，根据不同的尺寸要求，利用高速分切机进行分切，包装成卷入库。
表2为本发明实施例2的抗菌聚丙烯熔喷布材料的抗菌测试结果：
表2
熔喷布在喷出时，利用热空气风量以及压力的影响，提高喷射的纤维细度达到标准造成强度的上升，高温高压热风通过纺丝模板气吹出，纤维均匀分布，并通过电荷处理，提高抗菌的效果。
实施例3
参考表1，一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂95份、二叔丁基过氧化物0.8份、引发剂0.8份、复配型透明成核剂1.3份、芥酸酰胺0.9份、抗氧剂0.25份、稳定剂0.5份、偶联剂1份、分散剂0.9份、抗菌助剂0.4份；所述抗菌助剂为2-氨基噻唑缩水杨醛合锌。
本发明还提供了一种抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，包括如下步骤：
M1、聚丙烯不同温度延长处理时间具有相同的变化规律，结晶度不断增加，当热处理的时间达到时，会达到该温度下的最大值，此时再延长处理的时间，结晶度产生的变化不大于在90摄氏度下延长处理时间对聚丙烯的结晶度的变化，充足的处理时间内提高处理温度对聚丙烯结晶度的影响低于在90摄氏度时的结晶度，当热处理温度超过九十摄氏度时，结晶度急剧上升，当热处理的温度在140摄氏度时，结晶度达到了最大值，较原始结晶度，提升十分之一；
M2、将热处理后的聚丙烯树脂颗粒通过真空输送的方式投入至螺杆挤压机中，在加入聚丙烯树脂颗粒之前，利用风选机将聚丙烯树脂颗粒中含有的小颗粒杂质进行清理，此时开启螺杆挤压机的电源控制开关，通过螺杆挤压机的电加热熔化和螺杆旋转挤压形成具有恒定压力的热熔体，将二叔丁基过氧化物、引发剂、复配型透明成核剂、芥酸酰胺、抗氧剂、稳定剂、偶联剂、抗菌助剂以及分散剂加入螺杆挤压机内，通过转动中的螺杆，将多种原料实现均匀的混合；
M3、混合后的多种原料形成流动的熔体，将熔体通过熔体过滤装置进行过滤，过滤网采用耐高温型过滤网，熔体过滤后通过一段有电加热的熔体管道对熔体保温并通过精确计量泵，使得熔体可以精确定量计量形成稳定的纺丝压力送到熔体分配箱中；
M4、熔体分配箱体有多段的电加热装置确保熔体纺丝温度均匀稳定，分配箱内精确设计的分配流道可以确保热熔体在分配箱的各点的熔体压力一致；
M5、具有一定温度恒定压力的热熔体通过精密制造的喷丝板上微孔形成初生纤维，螺旋风机将风吹入加热罐，通过电加热，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，带动纤维前进并延伸，延伸能够使得初生纤维大分子由低取向，无结晶的结构变成取向和结晶度较高的长丝结构，从喷丝孔喷出的熔体细流，放出大量的热量，必须对此进行热交换，温度在30摄氏度之间的空气从两侧喷出，对每根单丝均能够进行均匀性冷却，热空气风量和压力的合理配置，对正常生产具有重要作用在熔体挤出量一定的情况下，热空气温度及压力均会影响熔体喷射的纤维细度。
进行驻极静电处理，驻极静电处理具体为形成的纤网过滤性能远不能达到口罩的要求，通过驻极静电处理，使纤网表面形成较持久的不均匀电荷，在静电作用下，空气的微小颗粒和细菌能够有效的实现吸附，达到阻隔颗粒、体液以及细菌的目的；
最后，根据不同的尺寸要求，利用高速分切机进行分切，包装成卷入库。
表3为本发明实施例3抗菌聚丙烯熔喷布材料的抗菌测试结果：
表3
熔喷布在喷出时，利用热空气风量以及压力的影响，提高喷射的纤维细度达到标准造成强度的上升，高温高压热风通过纺丝模板气吹出，纤维均匀分布，并通过电荷处理，提高抗菌的效果。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抗菌聚丙烯熔喷布材料，其特征在于，具体的配方按重量比如下：聚丙烯树脂93-95份、二叔丁基过氧化物0.4-0.8份、引发剂0.4-0.8份、复配型透明成核剂0.04-1.3份、芥酸酰胺0.4-0.9份、抗氧剂0.03-0.25份、稳定剂0.1-0.5份、偶联剂0.5-1份、分散剂0.4-0.9份、抗菌助剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料，其特征在于，所述抗菌助剂为2-氯代苯甲醛丙氨酸合铜、氨基酸水杨醛合铜、5-硝基水杨醛缩甘氨酸合锌或2-氨基噻唑缩水杨醛合锌中的至少一种。
3.一种根据权利要求1所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
M1、聚丙烯不同温度延长处理时间具有相同的变化规律，结晶度不断增加，当热处理的时间达到时，会达到该温度下的最大值，此时再延长处理的时间，结晶度产生的变化不大于在90摄氏度下延长处理时间对聚丙烯的结晶度的变化，充足的处理时间内提高处理温度对聚丙烯结晶度的影响低于在90摄氏度时的结晶度，当热处理温度超过九十摄氏度时，结晶度急剧上升，当热处理的温度在140摄氏度时，结晶度达到了最大值，较原始结晶度，提升十分之一；
M2、将热处理后的聚丙烯树脂颗粒通过真空输送的方式投入至螺杆挤压机中，在加入聚丙烯树脂颗粒之前，利用风选机将聚丙烯树脂颗粒中含有的小颗粒杂质进行清理，此时开启螺杆挤压机的电源控制开关，通过螺杆挤压机的电加热熔化和螺杆旋转挤压形成具有恒定压力的热熔体，将二叔丁基过氧化物、引发剂、复配型透明成核剂、芥酸酰胺、抗氧剂、稳定剂、偶联剂、抗菌助剂以及分散剂加入螺杆挤压机内，通过转动中的螺杆，将多种原料实现均匀的混合；
M3、混合后的多种原料形成流动的熔体，将熔体通过熔体过滤装置进行过滤，过滤网采用耐高温型过滤网，熔体过滤后通过一段有电加热的熔体管道对熔体保温并通过精确计量泵，使得熔体可以精确定量计量形成稳定的纺丝压力送到熔体分配箱中；
M4、熔体分配箱体有多段的电加热装置确保熔体纺丝温度均匀稳定，分配箱内精确设计的分配流道可以确保热熔体在分配箱的各点的熔体压力一致；
M5、具有一定温度恒定压力的热熔体通过精密制造的喷丝板上微孔形成初生纤维，螺旋风机将风吹入加热罐，通过电加热，高温高压热风通过纺丝模板气缝吹出，带动纤维前进并延伸，延伸能够使得初生纤维大分子由低取向，无结晶的结构变成取向和结晶度较高的长丝结构。
4.根据权利要求3所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，M5步骤中，从喷丝孔喷出的熔体细流，放出大量的热量，必须对此进行热交换，温度在25-30摄氏度之间的空气从两侧喷出，对每根单丝均能够进行均匀性冷却。
5.根据权利要求4所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，热空气风量和压力的合理配置，对正常生产具有重要作用在熔体挤出量一定的情况下，热空气温度及压力均会影响熔体喷射的纤维细度。
6.根据权利要求3所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，完成M5步骤后，进行驻极静电处理。
7.根据权利要求6所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，驻极静电处理具体为形成的纤网过滤性能远不能达到口罩的要求，通过驻极静电处理，使纤网表面形成较持久的不均匀电荷，在静电作用下，空气的微小颗粒和细菌能够有效的实现吸附，达到阻隔颗粒、体液以及细菌的目的。
8.根据权利要求3所述的抗菌聚丙烯熔喷布材料的制备工艺，其特征在于，最后，根据不同的尺寸要求，利用高速分切机进行分切，包装成卷入库。
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