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一种 无纺布 材料 及其 制备 方法
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摘要
申请专利号:

CN201610458003.9

申请日:

2016.06.22

公开号:

CN106003933A

公开日:

2016.10.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):B32B 27/02申请日:20160622|||公开
IPC分类号: B32B27/02; B32B27/12; B32B15/02; D01F1/07; D01F1/09; D01F1/10; D01F8/14; D01F8/16 主分类号: B32B27/02
申请人: 毛文明
发明人: 毛文明
地址: 433000 湖北省仙桃市沔阳大道113号中小企业服务中心
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610458003.9

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2016.11.09|||2016.10.12

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸60?80份,聚氨基甲酸酯20?30份,聚酰亚胺10?20份,壳聚糖30?45份,流动改性剂5?10份,抗静电剂烷基磺酸钠1?3份,抗菌剂ε?聚赖氨酸2?4份,阻燃剂十溴联苯3?6份;所述无纺布采用静电纺丝的方法制备,其中,采用聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚糖四种易降解性原料配制纺丝液,使得所制备的无纺布可生物降解,十分环保;另外,本发明的无纺布集抗菌性、防辐射、拒水、抗静电等功能于一身,基本能解决医用各个方面的需求,应用十分广泛。

权利要求书

1.一种无纺布,其特征在于,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸
60-80份,聚氨基甲酸酯20-30份,聚酰亚胺10-20份,壳聚糖30-45份,
流动改性剂5-10份,抗静电剂烷基磺酸钠1-3份,抗菌剂ε-聚赖氨酸2-4
份,阻燃剂十溴联苯3-6份;
其中,所述无纺布的制备方法如下:
(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制8wt%-l5wt%电纺丝溶液;
(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为3-5mL/h,纺丝电压22-32kV,纺丝喷头到铜网间的距离为
25cm进行纺丝,得到无纺布半成品;
(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;
(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可。
2.根据权利要求1所述的无纺布,其特征在于,所述无纺布由如下组
?#31181;?#25104;:聚乳酸65-75份,聚氨基甲酸酯22-28份,聚酰亚胺12-18份,
壳聚糖33-40份,流动改性剂6-8份,抗静电剂烷基磺酸钠1.5-2.5份,
抗菌剂ε-聚赖氨酸2.5-3.5份,阻燃剂十溴联苯4-5份。
3.根据权利要求1所述的无纺布,其特征在于,所述无纺布由如下组
?#31181;?#25104;:聚乳酸70份,聚氨基甲酸酯25份,聚酰亚胺15份,壳聚糖35
份,流动改性剂7份,抗静电剂烷基磺酸钠2份,抗菌剂ε-聚赖氨酸3份,
阻燃剂十溴联苯4份。
4.根据权利要求1所述的无纺布,其特征在于,所述防辐射层由碳纤
维和载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;为3~5μm,所述载银?#23435;?br />径为2~3.5μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无纺布,其特征在于,所述无纺布
材料的厚度为0.4-0.6mm,克重为20-30g/m2。
6.根据权利要求5所述无纺布的应用,其特征在于,所述无纺布材料
用于制作医用口罩。

说明书

一种无纺布材料及其制备方法

技术领域

本发明属于无纺布领域,特别是涉及一种无纺布材料及其制备方法。

背景技术

无纺布(非织造布)是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织
短?#23435;?#25110;者长丝进行定向或随机撑列,形成纤网结构,然后采用机械、热
粘或化学等方法加固而成。简单的讲就是:它不是由一根一根的纱线交织、
编结在一起的,而是将?#23435;苯?#36890;过物理的方法粘合在一起的,所以,当
你拿到你衣服里的粘称?#20445;?#23601;会发现,是抽不出一根根的线头的。非织造
布突破了传统的纺织原理,并具有工艺流程短、生产速度快,产量高、成
本低、用途广、原料来源多等特点,在日常生产和生活中有着广泛的应用。
但是,随着人们健康意识的提高和对生活质量的重视,如何赋予己经广泛
应用的无纺布材料的优良的性能,成为当前一个热门的课题。中国专利CN
1970865A公开了一种将表面镀银的?#23435;?#28155;加进无纺布?#23435;?#20013;的技?#37232;?#20855;有
?#27893;?#24120;见细菌的能力。中国专利CN201109221Y公开了一种抗菌复合无纺布
材料,它由三层材料复合而成,外层为吸水无纺布制作的吸水层,中间层
为PE,PU膜或?#28010;?#36879;气膜制作的?#28010;?#23618;,里层为抗菌无纺布制作的抗菌层,
使之同?#26412;?#22791;了吸水、?#28010;?#25239;菌的功能。中国专利CN 104695137A公开了
一种抗静电无纺布,该无纺布由聚酯,聚酰胺类聚合物,抗静电剂制备得
到,该发明制备的无纺布?#23435;本?#36739;细,得到无纺布具有比表面积大、孔
隙率高、过滤效率优、柔软性好、舒适感强等优点,可广泛应用于医用和
工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、
电池隔板以及隔音材料等领域。中国专利CN204076983U公开了一种用于制
作医用口罩的无纺布复合材料,包括亲肤层、吸水层、第一PE层、除菌层、
第二PE层和亲水PP无纺布层,所述亲肤层上粘结有一层吸水层,所述吸
水层上粘结有第一PE层,第一PE层上粘结有除菌层,所述除菌层的上部
粘结有第二PE层,第二PE层上粘结有亲水PP无纺布层。

无纺布用途广泛,其中医用无纺布方面,包括一次性口罩、防护服、
?#36136;?#34915;、隔离衣、实验服,护士帽、?#36136;?#24125;、医生帽、?#36136;?#21253;、产?#26223;?br />?#26412;?#21253;、尿布、枕套、床单、被套、鞋套等一次性医用耗材系列。与传统
的纯棉机织医用纺织品相比,医用非织造织物具有对细菌、?#26223;?#36807;滤性高、
?#36136;?#24863;染?#23454;汀?#28040;毒灭菌方便、易于与其它材料复合等特点。医用非织造
产品作为用即弃的一次性用品,不仅使用便利,安全卫生,还能有效地防
止细菌感染和医原性交叉感染。我国每年消耗大量的医用无纺布,但?#22771;?br />市售的医用无纺布功能比较单一,缺少一种集抗菌性、阻燃、抗静电等多
功能于一身的医用无纺布。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种多功能无纺布,
该无纺布既有抗菌性,又能疏水、阻燃抗静电性能;另外,本发明采用静
电纺丝的方法制备该无纺布,使得所制备的无纺布具有很高的孔隙率和较
大的比表面以及良好的热稳定性和优良的机械性能。

为解决上述问题,本发明采用的技术方案为:

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸60-80份,聚氨基
甲酸酯20-30份,聚酰亚胺10-20份,壳聚糖30-45份,流动改性剂5-10
份,抗静电剂烷基磺酸钠1-3份,抗菌剂ε-聚赖氨酸2-4份,阻燃剂十溴
联苯3-6份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制8wt%-l5wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为3-5mL/h,纺丝电压22-32kV,纺丝喷头到铜网间的距离为
25cm进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可。

作为优选,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸65-75份,聚氨基甲
酸酯22-28份,聚酰亚胺12-18份,壳聚糖33-40份,流动改性剂6-8
份,抗静电剂烷基磺酸钠1.5-2.5份,抗菌剂ε-聚赖氨酸2.5-3.5份,阻
燃剂十溴联苯4-5份。

进一步优选,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸70份,聚氨基甲酸
酯25份,聚酰亚胺15份,壳聚糖35份,流动改性剂7份,抗静电剂烷
基磺酸钠2份,抗菌剂ε-聚赖氨酸3份,阻燃剂十溴联苯4份。

其中,所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳
?#23435;?#24452;为3~5μm,所述载银?#23435;?#24452;为2~3.5μm;所述无纺布材料的厚度为
0.4-0.6mm,克重为20-30g/m2。

另外,所述无纺布材料用于制作医用口罩。

本发明的技术效果为:

(1)本发明采用聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚糖四种易降
解性原料配制纺丝液,使得所制备的无纺布可生物降解,十分环保,四种
原料复合作为原料液,比单一的原料制备出的无纺布性能更加优异,其纵
向强度达到20.3MPa,纵向?#30001;?#29575;达到352%,与普通无纺布相比,其比表
面积更大,孔隙率更高,弹性较好,手感更柔软;

(2)本发明的无纺布集抗菌性、防辐射、拒水、抗静电等功能于一身,
基本能解决医用各个方面的需求;本发明得到的无纺布具有很好的广谱抗
菌性,?#28304;?#32928;杆菌、金黄色葡?#20122;?#33740;、白色念珠菌4小时检测,抗菌率均
达到99.9%,另外,其具有十分持久的抗静电性能以及防辐射效果;

(3)本发明设备简单、工艺流程短、能耗低,采用静电纺丝方法制备
无纺布,使其?#23435;本?#36739;细。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述:

实施例1

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸70份,聚氨基甲酸
酯25份,聚酰亚胺15份,壳聚糖40份,流动改性剂8份,抗静电剂烷
基磺酸钠2份,抗菌剂ε-聚赖氨酸3份,阻燃剂十溴联苯4份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制10wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为4mL/h,纺丝电压26kV,纺丝喷头到铜网间的距离为25cm
进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂
中处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可;

所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;
为4μm,所述载银?#23435;?#24452;为3μm。

实施例2

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸60份,聚氨基甲酸
酯20份,聚酰亚胺10份,壳聚糖30份,流动改性剂5份,抗静电剂烷
基磺酸钠1份,抗菌剂ε-聚赖氨酸2份,阻燃剂十溴联苯3份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制8wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为3mL/h,纺丝电压22kV,纺丝喷头到铜网间的距离为25cm
进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可;

所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;
为3μm,所述载银?#23435;?#24452;为2.5μm。

实施例3

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸80份,聚氨基甲酸
酯30份,聚酰亚胺20份,壳聚糖45份,流动改性剂10份,抗静电剂
烷基磺酸钠3份,抗菌剂ε-聚赖氨酸4份,阻燃剂十溴联苯6份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制l5wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为5mL/h,纺丝电压32kV,纺丝喷头到铜网间的距离为25cm
进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可;

所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;
为5μm,所述载银?#23435;?#24452;为4μm。

实施例4

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸65份,聚氨基甲酸
酯25份,聚酰亚胺15份,壳聚糖35份,流动改性剂7份,抗静电剂烷
基磺酸钠2份,抗菌剂ε-聚赖氨酸3份,阻燃剂十溴联苯4份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制11wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为3mL/h,纺丝电压25kV,纺丝喷头到铜网间的距离为25cm
进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可;

所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;
为4μm,所述载银?#23435;?#24452;为4μm。

实施例5

一种无纺布,所述无纺布由如下组?#31181;?#25104;:聚乳酸75份,聚氨基甲酸
酯28份,聚酰亚胺17份,壳聚糖40份,流动改性剂9份,抗静电剂烷
基磺酸钠3份,抗菌剂ε-聚赖氨酸3份,阻燃剂十溴联苯5份;

其中,所述无纺布的制备方法如下:

(1)按重量份分别称取上述聚乳酸,聚氨基甲酸酯,聚酰亚胺,壳聚
糖,流动改性剂,抗静电剂,抗菌剂,阻燃剂的混合粉末溶解于四氢呋喃
和DMF的混?#20808;?#21058;中,配制13wt%电纺丝溶液;

(2)将步骤(1)中的电纺丝溶液置于8mL的注射器中,设置注射泵
控制挤出速度为5mL/h,纺丝电压0kV,纺丝喷头到铜网间的距离为25cm
进行纺丝,得到无纺布半成品;

(3)在WRS-C35拒水处理剂中加入去离子水稀释,配制60g/L的拒水
处理剂,将步骤(2)得到的无纺布半成品在稀释后的WRS-C35拒水处理剂中
处理1h,然后在115℃下?#31245;?5min,200℃下烘焙5min;

(4)最后将步骤(3)得到的无纺布的一侧喷涂一层防辐射层即可;

所述防辐射层由碳?#23435;?#21644;载银?#23435;?#30456;互交错铺网而成,所述碳?#23435;?#24452;
为5μm,所述载银?#23435;?#24452;为2.5μm。

性能测试

对本发明实施例1-5所得产品所得产品的性能进行测试,抗菌性:将
产品碎片浸渍于菌液中,检测其表面受污染状况?#29615;?#36752;射:用辐射检测仪
检测使用该产品后辐射剂量率的减少量,单位μSv/h;抗静电:用体积电阻,
Ω.cm表示;阻燃性:试样火焰蔓延性测定法GB/T 5456-1997垂直法,测
试结果见下表。


实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
市售无纺布
抗菌性
99%
99%
100%
99%
99%
75%
防辐射
112
111
108
110
107
92
抗静电
108
108
108
108
108
108
阻燃性
170s
172s
168s
163s
170s
90s

?#30001;?#34920;可知,实施例1-5的无纺布产品具有十分优异的抗菌、防辐射
以及阻燃抗静电的性能。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于
限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领
域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方?#38468;?#34892;修
改,或者对其中部分技术特征进?#26800;?#21516;替换。凡在本发明的精神和原则之
内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围
之内。

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