制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，是以聚乙烯醇（PVA）粉体加入纯水制成凝胶态的保护剂，再加入硝酸银（AgNO3）及硼氢化钠（NaBH4），使该聚乙烯醇保护剂与硝酸银还原形成奈米银溶胶，接着，将该奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基吗琳相混合溶解的纤维素浆液内，经去除水分后形成奈米银天然纤维素的粘液(dope)，再以纺粘方式(spunbond)将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸，使其在承接网上相互堆迭成网形的不织布，再依序经水针轧、干燥及卷取程序后，即制得奈米银天然纤维素纺粘不织布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，是属于绿色环保制程制造天然纤维不织布的
，其是以聚乙烯醇(PVA)粉体加入纯水制成凝胶态的聚乙烯醇溶液，并加入硝酸银(AgNO3)溶液为金属盐前趋体，再加入硼氢化钠(NaBH4)，使该聚乙烯醇溶液还原形成奈米银溶胶，接着，将该奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基吗啉相混合溶解的纤维素浆液内，经去除水分后形成奈米银天然纤维素的粘液(dope)，再以纺粘方式(spunbond)将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸，使其在承接网上相互堆迭成网形的不织布，再依序经水针轧、干燥及卷取程序后，即制得奈米银天然纤维素纺粘不织布。
技术介绍
目前将奈米银溶胶与高聚物纤维相混合所制成的化学纤维技术，已揭露如中国专利申请号200410062799.3、200510070895.7、201010230063.8、201010285121.7及201310523647.8等，藉由于该化学纤维具有抗菌的功效而能做成具有抗菌功能的不织布，然而，前述高聚物纤维所制成的不织布在使用后成为废弃物时，因不能被自然环境分解而对环境产生巨大的冲击及负担，同时在制程中也会排放有害的物质，此外，前述各制程所制得奈米银化学纤维的不织布其抗菌功效程度不一，无法达到使用端的精确要求。因此，如何以不危害自然环境的天然纤维素纤维，并在可精确控制的制程条件下来达成制备具有抗静电及抗菌功能的奈米银天然纤维素不织布，便显得急为迫切与需要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在提供一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，其步骤包含：a、将聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，简称PVA)粉体加入纯水搅拌形成凝胶态的聚乙烯醇溶液，并加入硝酸银(AgNO3)溶液为金属盐前趋体；b、加入硼氢化钠(NaBH4)于聚乙烯醇凝胶溶液内，进行搅拌滴定还原形成奈米银溶胶；c、将奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基玛琳(N-methylmorpholineN-oxide，简称NMMO)混合溶解的浆液内；其先将木浆原料切碎并与氧化甲基玛琳、安定剂共同投入膨胀溶解槽中混合搅拌，槽内需恒温加热于60～80℃之间，并搭配真空冷凝设备进行除水；d、去除奈米银天然纤维素共混浆液的水分形成纺丝粘液(dope)；其是使用真空薄膜蒸发器(ThinFilmEvaporator,TFE)蒸发多余的水份，该真空薄膜蒸发器内的真空度介于－9.39*10^4～－9.26*10^4Pa，并以80℃～130℃加热，5～10分钟内排除水分至9％～18％，即可将纤维素溶解成纺丝的粘液；e、以纺粘方式(spunbond)将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸；其是以计量泵增压输送纺丝粘液，经连续过滤机(CPF)过滤、脱泡后进入纺丝箱中，再由纺口向外以空气隔距(airgap)冷却方式进行拉伸形成长纤维素丝束；f、将冷却拉伸后的长纤维素丝束进入凝固液中凝固再生及水洗；及g、经凝固液再生水洗后的长纤维素丝束以气流牵伸器高压高速拉伸，使其在承接网上相互堆迭成网形的不织布，再依序经水针轧、干燥及卷取程序后，即制得奈米银天然纤维素纺粘不织布。藉由制程中可控制该奈米银溶胶的粒径大小与浓度，使得制备出奈米银天然纤维素纺粘不织布的抗菌功效，除可以满足不同消费端对抗菌功效程度的要求外，其效果更远超过一般市面上贩售以表面处理或添加抗菌的不织布，且其使用丢弃后又可被自然分解，而成为无害自然环境的环保不织布。本专利技术的另一目是在提供一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，藉由其制程中可控制该奈米银溶胶的粒径大小与浓度，使得制备出奈米银天然纤维素纺粘不织布的抗静电功效，可以满足不同消费端对抗静电程度的要求，且其使用丢弃后又可被自然分解，而成为无害自然环境的环保不织布。本专利技术的技术方案为：一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，其步骤包含：a、将聚乙烯醇粉体加入纯水搅拌形成凝胶态的聚乙烯醇溶液，并加入硝酸银溶液为金属盐前趋体；其中，该聚乙烯醇的添加量为5-12wt％，并采用碱化度为86～89mole％的部份碱化型聚乙烯醇粉体，其分子量为14700～98000，该硝酸银溶液是将硝酸银晶体溶于纯水中配制而成；b、加入硼氢化钠于聚乙烯醇凝胶溶液内，进行搅拌滴定还原形成奈米银溶胶；其中，该硼氢化钠是以莫耳数比1:4～1:8进行还原滴定，滴定速率为每分钟5～15ml，搅拌频率在200rpm，滴定完成的反应时间为10～20分钟，所制得奈米银溶胶浓度为500～20,000ppm，奈米银颗粒粒径为10～150nm；c、将奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基玛琳混合溶解的浆液内；其先将木浆原料切碎并与氧化甲基玛琳、安定剂共同投入膨胀溶解槽中混合搅拌，槽内需恒温加热于60～80℃之间，并搭配真空冷凝设备进行除水，该膨胀溶解槽内的真空度介于－9.33*10^4Pa，其中，该混合溶解的浆液中奈米银溶胶的比例介于5～30wt％，奈米银粒子的浓度介于100～5000ppm；d、去除奈米银与天然纤维素共混浆液的水分形成纺丝粘液；其是使用真空薄膜蒸发器蒸发多余的水份，该真空薄膜蒸发器内的真空度介于－9.39*10^4～－9.26*10^4Pa，并以80℃～130℃加热，5～10分钟内排除水分至9％～18％，即可将纤维素溶解成纺丝的粘液；其中，粘液中各成份所占比例为水占9％～18％，氧化甲基玛琳占75％～87％，纤维素占6％～11％；e、以纺粘方式将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸；其是以计量泵增压输送纺丝粘液，经连续过滤机过滤、脱泡后进入纺丝箱中，再由纺口向外以空气隔距冷却方式进行拉伸形成长纤维素丝束；f、将冷却拉伸后的长纤维素丝束进入凝固液中凝固再生及水洗；其中，凝固液浓度介于2.5％～7.0％，水洗后残留的氧化甲基玛琳溶剂量低于0.1％，聚乙烯醇残留量小于0.2％；及g、经凝固液再生水洗后的长纤维素丝束以气流牵伸器高压高速拉伸，使其在承接网上相互堆迭成网形的不织布，再依序经水针轧、干燥及卷取程序后，即制得奈米银天然纤维素纺粘不织布。本专利技术的有益效果为：提供一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，藉由其制程中可控制该奈米银溶胶的粒径大小与浓度，使得制备出奈米银天然纤维素纺粘不织布的抗菌功效，除可以满足不同消费端对抗菌功效程度的要求外，其效果更远超过一般市面上贩售以表面处理或添加抗菌的不织布，且其使用丢弃后又可被自然分解，而成为无害自然环境的环保不织布。另外，藉由其制程中可控制该奈米银溶胶的粒径大小与浓度，使得制备出奈米银天然纤维素纺粘不织布的抗静电功效，可以满足不同消费端对抗静电程度的要求，且其使用丢弃后又可被自然分解，而成为无害自然环境的环保不织布。附图说明图1是本专利技术的制造流程方块图。图2是本专利技术所使用聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，简称PVA)的化学结构图。图3是本专利技术所使用氧化甲基玛琳溶剂(N-methylmorpholineN-oxide，简称NMMO)的化学结构图。图4是本专利技术所使用木浆纤维素(Cellulose)的化学结构图。图5是本专利技术中1000ppm奈米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，其特征在于，步骤包含：a、将聚乙烯醇粉体加入纯水搅拌形成凝胶态的聚乙烯醇溶液，并加入硝酸银溶液为金属盐前趋体；其中，该聚乙烯醇的添加量为5‑12wt％，并采用碱化度为86～89mole％的部份碱化型聚乙烯醇粉体，其分子量为14700～98000，该硝酸银溶液是将硝酸银晶体溶于纯水中配制而成；b、加入硼氢化钠于聚乙烯醇凝胶溶液内，进行搅拌滴定还原形成奈米银溶胶；其中，该硼氢化钠是以莫耳数比1:4～1:8进行还原滴定，滴定速率为每分钟5～15ml，搅拌频率在200rpm，滴定完成的反应时间为10～20分钟，所制得奈米银溶胶浓度为500～20,000ppm，奈米银颗粒粒径为10～150nm；c、将奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基玛琳混合溶解的浆液内；其先将木浆原料切碎并与氧化甲基玛琳、安定剂共同投入膨胀溶解槽中混合搅拌，槽内需恒温加热于60～80 ℃之间，并搭配真空冷凝设备进行除水，该膨胀溶解槽内的真空度介于－9.33*10^4 Pa，其中，该混合溶解的浆液中奈米银溶胶的比例介于5～30 wt%，奈米银粒子的浓度介于100～5000 ppm；d、去除奈米银与天然纤维素共混浆液的水分形成纺丝粘液；其是使用真空薄膜蒸发器蒸发多余的水份，该真空薄膜蒸发器内的真空度介于－9.39*10^4～－9.26*10^4Pa，并以80℃～130℃加热，5～10分钟内排除水分至9%～18%，即可将纤维素溶解成纺丝的粘液；其中，粘液中各成份所占比例为水占 9％～18％，氧化甲基玛琳占75％～87％，纤维素占6％～11％；e、以纺粘方式将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸；其是以计量泵增压输送纺丝粘液，经连续过滤机过滤、脱泡后进入纺丝箱中，再由纺口向外以空气隔距冷却方式进行拉伸形成长纤维素丝束；f、将冷却拉伸后的长纤维素丝束进入凝固液中凝固再生及水洗；其中，凝固液浓度介于2.5％～7.0％，水洗后残留的氧化甲基玛琳溶剂量低于0.1％，聚乙烯醇残留量小于0.2％；及g、经凝固液再生水洗后的长纤维素丝束以气流牵伸器高压高速拉伸，使其在承接网上相互堆迭成网形的不织布，再依序经水针轧、干燥及卷取程序后，即制得奈米银天然纤维素纺粘不织布。...

【技术特征摘要】
1.一种制备奈米银掺混天然纤维素纺粘不织布的方法，其特征在于，步骤包含：a、将聚乙烯醇粉体加入纯水搅拌形成凝胶态的聚乙烯醇溶液，并加入硝酸银溶液为金属盐前趋体；其中，该聚乙烯醇的添加量为5-12wt％，并采用碱化度为86～89mole％的部份碱化型聚乙烯醇粉体，其分子量为14700～98000，该硝酸银溶液是将硝酸银晶体溶于纯水中配制而成；b、加入硼氢化钠于聚乙烯醇凝胶溶液内，进行搅拌滴定还原形成奈米银溶胶；其中，该硼氢化钠是以莫耳数比1:4～1:8进行还原滴定，滴定速率为每分钟5～15ml，搅拌频率在200rpm，滴定完成的反应时间为10～20分钟，所制得奈米银溶胶浓度为500～20,000ppm，奈米银颗粒粒径为10～150nm；c、将奈米银溶胶加入木浆与氧化甲基玛琳混合溶解的浆液内；其先将木浆原料切碎并与氧化甲基玛琳、安定剂共同投入膨胀溶解槽中混合搅拌，槽内需恒温加热于60～80℃之间，并搭配真空冷凝设备进行除水，该膨胀溶解槽内的真空度介于－9.33*10^4Pa，其中，该混合溶解的浆液中奈米银溶胶的比例介于5～30wt%，奈米银粒子的浓度介于100～5000ppm；d、去除奈米银与天然纤维素共混浆液的水分形成纺丝粘液；其是使用真空薄膜蒸发器蒸发多余的水份，该真空薄膜蒸发器内的真空度介于－9.39*10^4～－9.26*10^4Pa，并以80℃～130℃加热，5～10分钟内排除水分至9%～18%，即可将纤维素溶解成纺丝的粘液；其中，粘液中各成份所占比例为水占9％～18％，氧化甲基玛琳占75％～87％，纤维素占6％～11％；e、以纺粘方式将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，并将长纤维素丝束施以冷却拉伸；其是以计量泵增压输送纺丝粘液，经连续过滤机过滤、脱泡后进入纺丝箱中，再由纺口向外以空气隔距冷却方式进行拉伸形成长纤维素丝束；f、将冷却拉伸后的长纤维素丝束进入凝固液中凝固再生及水洗；其中，凝固液浓度介于2.5％～7.0％，水洗后残留的氧化甲基玛琳溶剂量低于0.1％，聚乙烯醇残留量小于0.2％；及g、经凝固液再生水洗后的长纤维素丝束以气流牵伸器高压高速拉伸，使其在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文东，赖明毅，黄坤山，周绍华，谢孟亨，
申请(专利权)人：聚隆纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71