專利名稱：：熔噴非織造材料、制備方法及制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非織造材料領(lǐng)域，特別是涉及一種熔噴非織造材料、該材料的制備方法以及由該材料制備得到的制品。
背景技術(shù)：
：熔噴法非織造技術(shù)是聚合物一步法成布技術(shù)的一種。熔噴法非織造布(熔噴無(wú)紡布)可以廣泛應(yīng)用于過(guò)濾材料、醫(yī)用材料、衛(wèi)生用品、吸油材料、服裝材料、擦布、熱熔粘合材料、電子專用材料(蓄電池、電池隔層等)、特殊纖維等等，應(yīng)用前景廣闊。常規(guī)熔噴非織造材料工藝過(guò)程為聚合物喂入一熔融擠出一纖維形成一纖維冷卻一成網(wǎng)一加固一切邊巻取一后整理或特殊整理。熔噴無(wú)紡布用做過(guò)濾材料(包括口罩材料)時(shí)，一般要求熔噴無(wú)紡布的阻力不超過(guò)規(guī)定數(shù)值的同時(shí)，對(duì)粒子的過(guò)濾效率達(dá)到95%以上，例如工業(yè)口罩材料要求阻力不超過(guò)35厘米水柱，對(duì)固體和液體顆粒的過(guò)濾效率達(dá)到99%以上，醫(yī)療用口罩要求阻力小于5毫米水柱，過(guò)濾效率大于99.9%的同時(shí)材料具有一定的抗血液穿透性和抗菌性。但在常規(guī)熔噴生產(chǎn)加工過(guò)程中，單靠將纖維紡細(xì)已經(jīng)不能同時(shí)滿足口罩的上述阻力、效率、抗血透及抗菌性能的要求；因此為了同時(shí)保證阻力、效率、抗血透及抗菌性能，一般還要添加粉體和/或抗菌劑，并進(jìn)行靜電駐極。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種過(guò)濾效率高并具有抗菌及保健功能的熔噴非織造材料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述熔噴非織造材料的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供由上述熔噴非織造材料制備得到的制品。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案本發(fā)明公開了一種熔噴非織造材料，所述材料含有聚合物纖維，所述材料還包括納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑。優(yōu)選的，所述納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑位于聚合物纖維表面。所述熔噴非織造材料中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體0-6份，殼聚糖類抗菌劑0-5份。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體3-6份，殼聚糖類抗菌劑3-5份。優(yōu)選的，本發(fā)明所用納米電氣石粉體的粒徑為75nm1ym。所述殼聚糖類抗菌劑包括殼聚糖以及具有抗菌作用的殼聚糖衍生物，所述聚合物優(yōu)選為聚丙烯。本發(fā)明還公開了上述熔噴非織造材料的制備方法，所述方法包括在聚合物纖維形成的過(guò)程中，將納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑均勻噴灑到聚合物纖維的表面。3在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述方法包括，聚合物熔融擠出后，在聚合物纖維形成的過(guò)程中，從兩邊熱空氣流中導(dǎo)入含納米電氣石粉體的氣流，使納米電氣石粉與正在熱空氣流中變細(xì)的聚合物超細(xì)纖維混合，并鑲嵌在聚合物超細(xì)纖維上；并且在熱空氣流下方，將溶有殼聚糖類抗菌劑的溶液經(jīng)霧化同時(shí)被均勻噴到聚合物超細(xì)纖維上。優(yōu)選的，將溶有殼聚糖類抗菌劑的溶液經(jīng)霧化同時(shí)被均勻噴到聚合物超細(xì)纖維上時(shí)，當(dāng)噴霧溶液到達(dá)纖維表面時(shí)，纖維溫度不超過(guò)180度，且噴霧量為每噸熔噴非織造材料不超過(guò)70公斤溶液重量。本發(fā)明進(jìn)一步公開了由上述的熔噴非織造材料制備得到的制品。由于采用了以上技術(shù)方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于本發(fā)明的熔噴非織造材料是一種能夠"自動(dòng)呼吸"的抗菌熔噴材料，其阻力控制在5毫米水柱以內(nèi)的同時(shí)，過(guò)濾效率可以達(dá)到99.9%以上，抗血透可以達(dá)到160mmHg，對(duì)金黃葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抗菌率都在99%以上，并對(duì)其他170多種細(xì)菌、真菌具有殺死或抑制作用；納米電氣石粉持續(xù)電離水分子釋放的氧負(fù)離子，其中100cn^熔噴材料在其周圍產(chǎn)生的負(fù)離子接近200個(gè)/cm3，而材料內(nèi)部孔穴中直接產(chǎn)生負(fù)離子密度達(dá)到20000個(gè)/cm3以上，不停的向周圍空間中釋放。該熔噴材料可以用做口罩材料，能充分阻隔粉塵，阻隔細(xì)菌或殺死細(xì)菌，對(duì)流行性感冒病毒、SARS、H1N1流感等都有防護(hù)作用；而由于負(fù)離子的產(chǎn)生，負(fù)氧離子通過(guò)對(duì)人體呼吸道或皮膚的剌激引起其神經(jīng)反射，并影響身體的各個(gè)系統(tǒng)，從而起到促進(jìn)新陳代謝、預(yù)防流感、增強(qiáng)機(jī)體抗菌能力和恢復(fù)人體平衡等功能。具體實(shí)施例方式甲殼素又名幾丁質(zhì)、甲殼質(zhì)等，是一種豐富的天然資源，每年自然合成近10億之多，是繼纖維素纖維后地球上最豐富的天然有機(jī)物。甲殼素是一種天然多糖，可以命名為(1，4)-2_乙酸氨基-2-脫氧-13-D-葡萄糖。甲殼素兼具有高等動(dòng)物組織中的膠原質(zhì)和高等織物組織中的纖維素兩者的生物功能，對(duì)動(dòng)植物都具有良好的適應(yīng)性，同時(shí)還具有生物可降解性和口服無(wú)毒性，因此近年來(lái)他已經(jīng)成為一種用途廣泛的新型材料。殼聚糖是甲殼素脫乙酸酸化的產(chǎn)物，具有許多特殊的物理化學(xué)性質(zhì)和生化功能，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的天然性帶正電多糖，具有無(wú)毒性、可生物降解性、良好的生物相容性等特性。殼聚糖具有廣譜的抗菌性，對(duì)金黃葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌等多種細(xì)菌、真菌等有明顯的抑制作用，進(jìn)行季氨化改性以后可以用做織物抗菌整理。將從天然甲殼類物質(zhì)提出的殼聚糖衍生物或改性物質(zhì)加入熔噴非織造布中，可以制得抗菌熔噴無(wú)紡布。為了方便使用，一般抗菌效果好的殼聚糖衍生物或改性物質(zhì)，都具有親水和吸潮性。電氣石是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰等的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物質(zhì)，化學(xué)式為NaR3Al6Si6B3027(OH)4。其中Na可局部被K和Ca代替，OH可被F代替，但沒有Al代替Si的現(xiàn)象。R位置同質(zhì)多相廣泛，主要有4種組分R=Mg鎂電氣石、R=Fe黑電氣石、R=Li+Al鋰電氣石、R=Mn錳電氣石。電氣石晶體結(jié)構(gòu)為三方晶體，其晶體在沿其三次對(duì)稱軸的兩端會(huì)聚集一定量的異性電荷，產(chǎn)生異性兩極而極化，而這種極化是自發(fā)性的，并且是永久性的。這種電極能使其周圍空氣中的水分子發(fā)生微弱的電解作用，從而形成空氣負(fù)離子，即負(fù)氧根離子。富氧根離子能與細(xì)菌、病毒、灰塵、煙霧等帶微粒結(jié)合、并集聚成球落到地面或者形成阻隔，從而起到阻塵和殺菌的目的。同時(shí)負(fù)氧離子通過(guò)對(duì)人體呼吸道或皮膚的剌激引起其神經(jīng)反射，并影響身體的個(gè)系統(tǒng)，從而起到促進(jìn)新陳代謝、預(yù)防流感、增強(qiáng)機(jī)體抗菌能力和恢復(fù)人體平衡等功能。電氣石同時(shí)具有熱電性和壓電性，在外界環(huán)境溫度與壓力發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)發(fā)射波長(zhǎng)4-14um的遠(yuǎn)紅外線，這個(gè)范圍的波長(zhǎng)最容易被人吸收，使人體各部位產(chǎn)生生理熱效應(yīng)，使組織溫度升高，擴(kuò)張血管，血流加速局部血液循環(huán)得到改善，形成保健理療功能。將電氣石粉體與殼聚糖類抗菌劑聯(lián)合使用，不僅具有抗菌增效效果，而且由于電氣石能在水性環(huán)境中產(chǎn)生負(fù)離子，產(chǎn)生靜電吸附作用，提高過(guò)濾效率。當(dāng)通過(guò)空氣流動(dòng)、溫度變化、壓力變化等極化電氣石以后，該熔噴非織造材料就具有了抗菌、高過(guò)濾效率、保健等功能。因此，本發(fā)明提供了一種熔噴非織造材料，該材料為聚合物纖維，并且，還含有納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑。所述納米電氣石粉體與殼聚糖類抗菌劑是在聚合物纖維形成的過(guò)程中，被均勻噴灑到聚合物纖維的表面。其中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體0-6份，殼聚糖類抗菌劑0-5份。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體3-6份，殼聚糖類抗菌劑3-5份。優(yōu)選的，本發(fā)明所用納米電氣石粉體的粒徑為75nm1ym。所述殼聚糖類抗菌劑包括殼聚糖以及具有抗菌作用的殼聚糖衍生物。所述聚合物可以是熔噴非織造材料常用的聚合物材料，比如，聚丙烯、聚酯、聚酰胺等，在本發(fā)明具體的實(shí)施方式中，優(yōu)選為聚丙烯。本發(fā)明進(jìn)一步公開了由上述的熔噴非織造材料制備得到的制品。比如用于醫(yī)用和工業(yè)用口罩、保暖材料、過(guò)濾材料、醫(yī)療衛(wèi)生材料、吸油材料、擦拭布、電池隔板以及隔音材料等。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明的熔噴非織造材料的制備工藝如下按照熔噴工藝流程，采用的聚合物為聚丙烯切片；在聚丙烯切片經(jīng)過(guò)喂入和熔融擠出后，在纖維形成的過(guò)程中，從兩邊熱空氣流中導(dǎo)入一股含有納米電氣石粉體材料的氣流，這些納米電氣石粉與正在熱空氣流中變細(xì)的聚丙烯超細(xì)纖維混合，并鑲嵌在聚丙烯超細(xì)纖維上，同時(shí)在熱空氣流的下方，溶有殼聚糖衍生物的溶液經(jīng)過(guò)霧化同時(shí)被均勻噴到聚丙烯超細(xì)纖維上，一方面冷卻超細(xì)纖維，使最后的熔噴無(wú)紡布蓬松，另一方面賦予材料抗菌性和回潮性；這些物質(zhì)同時(shí)噴向成網(wǎng)簾，凝集成網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)底吸風(fēng)將熱空氣或部分水蒸氣抽走，再經(jīng)過(guò)一個(gè)溫度不超過(guò)100度的干燥輥及一個(gè)冷水輥，然后巻取成布。根據(jù)上述技術(shù)方案最終形成的產(chǎn)品需要保證聚丙烯納米電氣石粉殼聚糖衍生物=(94-89):(3-6):(3-5)(重量比)。根據(jù)此技術(shù)方案，為保證殼聚糖物質(zhì)具有良好的性能，須保證噴霧溶液到達(dá)纖維表面時(shí)候，纖維溫度不超過(guò)180度。本發(fā)明所用的殼聚糖類抗菌劑，可以是殼聚糖本身，也可以是殼聚糖的具有抗菌作用的衍生物，如季銨化的殼聚糖或者其他本領(lǐng)域熟知的其他具抗菌作用的殼聚糖衍生物。根據(jù)此技術(shù)方案，所采用的納米電氣石粉體的為75nmlum粒徑。在此粒徑范圍內(nèi)，納米電氣石粉體的粒徑大小對(duì)本發(fā)明熔噴非織造布的抗菌、過(guò)濾以及產(chǎn)生負(fù)離子的作用影響不大，可以優(yōu)選用粒徑在500-700nm。范圍內(nèi)的電氣石粉體。噴霧重量為每噸布不超過(guò)70公斤溶液重量。在此技術(shù)方案中，由于納米電氣石粉體并不是在熔融紡絲過(guò)程中加入，而是在絲束成型過(guò)程中噴入，其與空氣中的水分以及由殼聚糖改性的抗菌劑吸附的水分子充分接觸，可以很容易的將之電離，形成負(fù)離子。根據(jù)此技術(shù)方案生產(chǎn)出來(lái)的"自動(dòng)呼吸"抗菌熔噴材料，其阻力控制在5毫米水柱以內(nèi)的同時(shí)，過(guò)濾效率可以達(dá)到99.9%以上，抗血透可以達(dá)到160mmHg，對(duì)金黃葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抗菌率都在99%以上，并對(duì)其他170多種細(xì)菌、真菌具有殺死或抑制作用；納米電氣石粉持續(xù)電離水分子釋放的氧負(fù)離子，其中100cn^熔噴材料在其周圍產(chǎn)生的負(fù)離子接近200個(gè)/cm3，而材料內(nèi)部孔穴中直接產(chǎn)生負(fù)離子密度達(dá)到20000個(gè)/cm3以上，不停的向周圍空間中釋放。該材料熔噴材料可以用做口罩材料，能充分阻隔粉塵，阻隔細(xì)菌或殺死細(xì)菌，對(duì)流行性感冒病毒、SARS、H1N1流感等都有防護(hù)作用；而由于負(fù)離子的產(chǎn)生，負(fù)氧離子通過(guò)對(duì)人體呼吸道或皮膚的剌激引起其神經(jīng)反射，并影響身體的個(gè)系統(tǒng)，從而起到促進(jìn)新陳代謝、預(yù)防流感、增強(qiáng)機(jī)體抗菌能力和恢復(fù)人體平衡等功能。該材料也可以用做其他過(guò)濾材料、抗菌包裝材料以其他工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。下面通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1:按照常規(guī)熔噴工藝流程，采用的聚合物為聚丙烯切片；在聚丙烯切片經(jīng)過(guò)喂入和熔融擠出后，在纖維形成的過(guò)程中，從兩邊熱空氣流中導(dǎo)入一股含有納米電氣石粉體材料的氣流，這些納米電氣石粉與正在熱空氣流中變細(xì)的聚丙烯超細(xì)纖維混合，同時(shí)在熱空氣流的下方，溶有殼聚糖衍生物的溶液經(jīng)過(guò)霧化同時(shí)被均勻噴到聚丙烯超細(xì)纖維上，這些物質(zhì)同時(shí)噴向成網(wǎng)鏈，凝集成網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)底吸風(fēng)將熱空氣或部分水蒸氣抽走，再經(jīng)過(guò)一個(gè)溫度不超過(guò)100度的干燥輥及一個(gè)冷水棍，然后巻取成布。其中重量比，聚丙烯電氣石粉體殼聚糖衍生物=94:3:3;殼聚糖衍生物為季氨化改性殼聚糖，型號(hào)SCJ-920，濃度為50%，噴霧量60公斤/噸；納米電氣石粉體的粒徑為500-700nm。實(shí)施例2:按照常規(guī)熔噴工藝流程，采用的聚合物為聚丙烯切片；在聚丙烯切片經(jīng)過(guò)喂入和熔融擠出后，在纖維形成的過(guò)程中，從兩邊熱空氣流中導(dǎo)入一股含有納米電氣石粉體材料的氣流，這些納米電氣石粉與正在熱空氣流中變細(xì)的聚丙烯超細(xì)纖維混合，同時(shí)在熱空氣流的下方，溶有殼聚糖衍生物的溶液經(jīng)過(guò)霧化同時(shí)被均勻噴到聚丙烯超細(xì)纖維上，這些物質(zhì)同時(shí)噴向成網(wǎng)鏈，凝集成網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)底吸風(fēng)將熱空氣或部分水蒸氣抽走，再經(jīng)過(guò)一個(gè)溫度不超過(guò)100度的干燥輥及一個(gè)冷水棍，然后巻取成布。其中重量比，聚丙烯電氣石粉體殼聚糖衍生物=91:6:3;殼聚糖衍生物為季氨化改性殼聚糖，型號(hào)SCJ-920，濃度為50%，噴霧量60公斤/噸；6納米電氣石粉體為500-700nm。實(shí)驗(yàn)例將上述實(shí)施例1和實(shí)施例2制備得到的熔噴非織造材料采用常規(guī)方法進(jìn)行過(guò)濾效率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、抗菌性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及負(fù)離子釋放測(cè)試實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，其阻力控制在5毫米水柱以內(nèi)的同時(shí)，過(guò)濾效率可以達(dá)到99.9%以上，抗血透可以達(dá)到160mmHg，具體如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種熔噴非織造材料，所述材料含有聚合物纖維，其特征在于所述材料還包括納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑。2.如權(quán)利要求1所述的熔噴非織造材料，其特征在于所述納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑位于聚合物纖維表面。3.如權(quán)利要求2所述的熔噴非織造材料，其特征在于所述熔噴非織造材料中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體0-6份，殼聚糖類抗菌劑0-5份。4.如權(quán)利要求3所述的熔噴非織造材料，其特征在于所述熔噴非織造材料中，聚合物纖維、納米電氣石粉體、殼聚糖類抗菌劑的重量份分別為聚合物纖維89-94份，納米電氣石粉體3-6份，殼聚糖類抗菌劑3-5份。5.如權(quán)利要求14任意一項(xiàng)所述的熔噴非織造材料，其特征在于所述納米電氣石粉體的粒徑為75nm1ym。6.如權(quán)利要求15任意一項(xiàng)所述的熔噴非織造材料，其特征在于所述殼聚糖類抗菌劑包括殼聚糖以及具有抗菌作用的殼聚糖衍生物，所述聚合物為聚丙烯。7.權(quán)利要求16任意一項(xiàng)所述的熔噴非織造材料的制備方法，其特征在于所述方法包括在聚合物纖維形成的過(guò)程中，將納米電氣石粉體和/或殼聚糖類抗菌劑均勻噴灑到聚合物纖維的表面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述方法包括，聚合物熔融擠出后，在聚合物纖維形成的過(guò)程中，從兩邊熱空氣流中導(dǎo)入含納米電氣石粉體的氣流，使納米電氣石粉與正在熱空氣流中變細(xì)的聚合物超細(xì)纖維混合，并鑲嵌在聚合物超細(xì)纖維上；并且，在熱空氣流下方，將溶有殼聚糖類抗菌劑的溶液經(jīng)霧化同時(shí)被均勻噴到聚合物超細(xì)纖維上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于將溶有殼聚糖類抗菌劑的溶液經(jīng)霧化同時(shí)被均勻噴到聚合物超細(xì)纖維上時(shí)，當(dāng)噴霧溶液到達(dá)纖維表面時(shí)，纖維溫度不超過(guò)180度，且噴霧量為每噸熔噴非織造材料不超過(guò)70公斤溶液重量。10.由權(quán)利要求16任意一項(xiàng)所述的熔噴非織造材料制備得到的制品。全文摘要本發(fā)明公開了一種熔噴非織造材料、制備方法及其制品，所述材料含有聚合物纖維，所述材料還包括納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑。本發(fā)明的熔噴非織造材料具有抗菌保健功能，其過(guò)濾效率達(dá)到95％以上，對(duì)金黃葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抗菌率都在99％以上，并能持續(xù)釋放的氧負(fù)離子，其中100cm2熔噴材料在其周圍產(chǎn)生的負(fù)離子接近200個(gè)/cm3。文檔編號(hào)D06M11/82GK101775745SQ20101001149公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年1月15日優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日發(fā)明者張衛(wèi)東,慕春霞,李強(qiáng),王玉梅,謝國(guó)東,閆本營(yíng)申請(qǐng)人:山東俊富無(wú)紡布有限公司