一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布及制备与应用制造技术

本发明专利技术属于功能纤维材料领域，公开了一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布及制备与应用。采用二氧化硅气凝胶微球通过特定的方法分别将无机抗病毒抗菌金属/氧化物及中药抗病毒抗菌成分负载，然后与纤维切片经混合挤出，得到母粒；再将母粒与纤维切片混合纺丝，织造成型，得到复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布。本发明专利技术采用特定结构的二氧化硅气凝胶微球通过特定的方法分别负载无机和中药抗病毒抗菌成分，将其加入到纤维基材中，所得功能纤维材料具有持久长效的抗病毒抗菌功效且耐水洗。并能在一定程度上增强纤维强度及保温效果。且不影响纤维其他健康保健功能如负离子、远红外效果的发挥。

【技术实现步骤摘要】
一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布及制备与应用
本专利技术属于功能纤维材料领域，具体涉及一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布及制备与应用。
技术介绍
由于新型冠状病毒的爆发以及频繁的病毒性感染引起的传染病蔓延，人们对于传染性病毒的防护要求越来越迫切。通过呼吸道的病毒感染主要由病毒感染者排出的包含病毒的飞沫(喷嚏等)传播，因此通过佩戴口罩可以在一定程度上减缓病毒的传播。对于制备口罩的无纺布材料需求越来越大。另外，部分病毒感染不只发生在直接接触由病毒感染者排出的包含病毒的飞沫时，即使通过接触病毒感染者接触过的衣服和毛巾等(间接接触)也会发生。例如，当口罩使用时间较长时，在口罩上会累积病毒源，在脱掉口罩接触口罩本体时，病毒则附着在手上，通过用手接触毛巾或衣服，病毒附着在毛巾或衣服上。然后，当第三者接触该病毒附着的地方时，病毒会附着在手上，引起二次感染。鉴于这样的问题，提出了各种抑制或消灭附着在纤维制品等上的病毒的技术。专利CN200580006819.8公开了一种抗病毒纤维及该纤维的制造方法、以及使用了该纤维的纤维制品。该专利公开了在具有交联结构且在分子中具有羧基的纤维中，分散着对病毒具有钝化效果且难溶于水的金属及/或金属化合物的微粒；在分子中具有羧基的纤维的该羧基的至少一部分上，使对病毒具有钝化效果且难溶于水的金属的金属离子结合后，利用还原及/或置换反应使上述金属及/或金属化合物的微粒析出到该纤维中。关于利用该抗病毒性纤维使病毒钝化的机理，目前尚不明确，通常认为，可能是通过分散在纤维中的上述难溶性的金属及/或金属化合物的微粒和病毒接触，使以包围病毒的核酸的酶蛋白(包膜)和S蛋白(刺突)为主的蛋白运动停止或被破坏，从而发挥优良的病毒钝化效果。专利CN200980100540.4公开了一种抗病毒剂，抗病毒纤维及抗病毒纤维结构物。该抗病毒纤维是把抗病毒剂担载于纤维，且该抗病毒剂的有效成份为金属(Fe，Co，Mn，Ti，V，Ni，Cu，Zn，Mo，W，Os)苯二甲蓝衍生物。其方法是把人造丝纤维放入一定浓度的金属苯二甲蓝二磺酸钠水溶液中，并使用染色助剂，在加热搅拌条件下将人造丝进行染色，经水洗、脱水、干燥，即可取得担载金属苯二甲蓝二磺酸钠的抗病毒纤维。专利CN201610091214公开了一种具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维及其制备方法。包括下列重量份数的组分：大青叶提取物2.0-8.0份，酪朊酸钠2.0-8.0份，多孔淀粉2-30份，蛋白质2-50份。制备方法包括下列步骤：1、大青叶提取物-酪朊酸钠复合微胶囊的制备；2、共混纺丝原液的制备；3、纺丝及后处理。所得纤维其对甲型流感病毒的灭活率≥82.0％，对疱疹病毒的灭活率≥84.0％，抑菌活性值≥2.0，杀菌活性值≥0.2。专利CN201710183270公开了一种草珊瑚高效抗菌抗病毒纤维素纤维及其制备方法。包括由壳聚糖、功能性成分(板蓝根提取物、草珊瑚提取物、薄荷的提取物)、聚季胺盐所组成的壳聚糖-功能性成分复合粒子，与硅酸复合胶体经共混、纺丝成型得到。所得纤维可以有效抵抗甲型流感病毒和乙型流感病毒，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、伤寒杆菌也有较高的抑制率。专利CN201710183744公开了一种含板蓝根提取物的粘胶纤维及其制备方法。包括先制备板蓝根微胶囊，然后加入改性剂溶液中进行改性，得到改性后的板蓝根微胶囊，再加入离子液体制备改性后的板蓝根微胶囊乳液，然后与粘胶原液进行共混纺丝，得到含板蓝根提取物的粘胶纤维。以达到减少纤维制备过程中板蓝根微胶囊的流失，降低凝固浴滤器的拆台反洗率；提高板蓝根微胶囊在纤维中分布的均匀度的技术效果。然而，通过以上现有技术可以看出，现有的抗病毒抗菌纤维均只含有单一的无机抗病毒抗菌材料或抗病毒抗菌的中药成分。加入金属离子型抗菌剂的人工抗菌纤维中近年来发展迅速。它具有安全性高、不产生耐药性等特点，特别是其优异的耐热性和化学稳定性，在纤维等领域已得到广泛应用。无机抗菌剂最常用的金属离子主要是银、铜和锌。但离子形态的金属具有迁徙特性，可能通过皮肤进入人体内会造成累积，危害人体健康。采用银、铜和锌的单质和/或氧化物可以解决这一缺陷并能保持一定的抗菌抗病毒效果。但是银、铜和锌的单质和/或氧化物与纤维基材的相容性差，需要采用特殊的预处理工艺改善其在纤维基材中的分散性。在我们的前期研究过程中，我们曾开发了功能母粒制备与共混技术、加入特定的硅烷偶联剂表面改性技术、功能纳米粒子的球磨侵蚀打孔预处理技术对无机功能材料进行预处理，从而达到改善其在纤维基材中的分散性的技术效果。但这些方法对引入抗病毒抗菌的中药成分无能为力。现有技术将抗病毒抗菌的中药成分引入功能纤维的方法主要有微胶囊包埋共混法、复合粒子包埋共混法。这些方法虽然可以避免抗病毒抗菌中药成分在纤维成型过程中的损害，使相应抗病毒抗菌功能得以发挥。但是这些方法普遍存在工艺复杂、工业化程度低的缺陷，且通过微胶囊包埋或复合粒子包埋与纤维基体的相容性是一大问题，分散性差将严重影响其抗病毒抗菌功能的发挥，并在一定程度上降低纤维强度。为此，我们希望寻求一种能够同时在纤维基体中引入无机抗病毒抗菌材料和抗病毒抗菌中药成分的方法。在不降低纤维强度的情况下，使得无机抗病毒抗菌功效及中药抗病毒抗菌功效均能良好稳定的发挥。二氧化硅气凝胶微球是近年来发展的一种新型材料。其具备质轻、多孔、高比表面的特性。在隔热材料(CN104231798A，改性二氧化硅气凝胶微球隔热涂料)、有机染料污染物(如亚甲基蓝)吸附处理(CN106467304A，一种二氧化硅气凝胶微球及其制备方法)、重金属污染的吸附处理(CN107043112A，一种改性二氧化硅气凝胶微球及其制备方法和应用)、高温负载催化及生物酶负载催化(CN108579705A，一种介孔二氧化硅微球的制备方法)、建筑材料(CN106699040A)领域均具有广泛的应用。制备二氧化硅气凝胶的一般思路是通过二氧化硅前驱体(有机硅醇盐、水玻璃或四氯化硅)在醇溶剂中水解得到硅的醇溶胶，然后通过调节pH至中性，得到湿凝胶，再通过干燥得到气凝胶。通过调节溶剂或加入分散剂、模板剂、乳化剂等可控制二氧化硅气凝胶形成微球状并调节其粒径(CN110683552A，一种粒径10-20nm的纳米二氧化硅微球的制备方法)。通过加入不同的硅源(氰基硅烷、氨基硅烷、羧基硅烷等)可以引入不同的活性基团。但目前暂未有将二氧化硅气凝胶微球用于无机或中药抗病毒抗菌纤维材料的报道。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布。本专利技术的再一目的在于提供上述复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布在制备口罩、衣服、床上纺织用品、洗浴纺织用品、汽车纺织用品、毛绒玩具等中的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：/n(1)无机抗病毒抗菌粒子的制备：将二氧化硅气凝胶微球加入到无机抗病毒抗菌金属盐溶液中吸附处理，将吸附有无机抗病毒抗菌金属离子的二氧化硅气凝胶微球经焙烧处理，研磨，得到无机抗病毒抗菌粒子；/n(2)中药抗病毒抗菌粒子的制备：将二氧化硅气凝胶微球加入到中药抗病毒抗菌提取液中吸附处理，将吸附有中药抗病毒抗菌成分的二氧化硅气凝胶微球经冷冻干燥，得到中药抗病毒抗菌粒子；/n(3)将步骤(1)的无机抗病毒抗菌粒子、步骤(2)的中药抗病毒抗菌粒子与PP，PE或PET切片经挤出机混合挤出，得到复方抗病毒抗菌母粒；/n(4)将步骤(3)所得复方抗病毒抗菌母粒与PP，PE或PET切片按比例充分混合后进行熔融纺丝，熔体采用纺丝机挤出，得到复方抗病毒抗菌纤维；/n(5)将步骤(4)所得复方抗病毒抗菌纤维通过织造成型，得到复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布。/n

【技术特征摘要】
1.一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：
(1)无机抗病毒抗菌粒子的制备：将二氧化硅气凝胶微球加入到无机抗病毒抗菌金属盐溶液中吸附处理，将吸附有无机抗病毒抗菌金属离子的二氧化硅气凝胶微球经焙烧处理，研磨，得到无机抗病毒抗菌粒子；
(2)中药抗病毒抗菌粒子的制备：将二氧化硅气凝胶微球加入到中药抗病毒抗菌提取液中吸附处理，将吸附有中药抗病毒抗菌成分的二氧化硅气凝胶微球经冷冻干燥，得到中药抗病毒抗菌粒子；
(3)将步骤(1)的无机抗病毒抗菌粒子、步骤(2)的中药抗病毒抗菌粒子与PP，PE或PET切片经挤出机混合挤出，得到复方抗病毒抗菌母粒；
(4)将步骤(3)所得复方抗病毒抗菌母粒与PP，PE或PET切片按比例充分混合后进行熔融纺丝，熔体采用纺丝机挤出，得到复方抗病毒抗菌纤维；
(5)将步骤(4)所得复方抗病毒抗菌纤维通过织造成型，得到复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布。


2.根据权利要求1所述的一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的二氧化硅气凝胶微球的粒径范围为20nm～1.5μm，孔径范围为2～50nm。


3.根据权利要求1所述的一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述二氧化硅气凝胶微球是指含有羧基的二氧化硅气凝胶微球，其通过如下方法制备得到：
将硅溶胶用酸溶液调节pH值在1～4之间，然后加入3-[3-羧基烯丙酰胺基]丙基三乙氧基硅烷作为混合硅源，搅拌混合均匀，继续搅拌加入无水乙醇，所得混合液加入到有机溶剂中，加入乳化剂均质得到乳液，然后加入氨水调节pH值为9～11，搅拌混合均匀后静置分层，取下层沉淀物洗涤、干燥，粉碎，得到含有羧基的二氧化硅气凝胶微球。


4.根据权利要求1所述的一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述无机抗病毒抗菌金属盐溶液是指含有银盐、锌盐、铜盐、钛盐中至少一种的水溶液；所述焙烧处理在空气条件下进行，焙烧处理的温度为150～800℃。


5.根据权利要求1所述的一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布的制备方法，其特征在于步...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓细利，罗湘军，钟敏丽，黄蕊烨，黄钊维，
申请(专利权)人：广州市中诚新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44