【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水刺无纺布，尤其涉及一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布及其制备方法。
技术介绍
1、无纺布是指定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫，不包括纸、机织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品。所用纤维可以是天然纤维或化学纤维；可以是短纤维、长丝或直接形成的纤维状物。无纺布因其工艺流程短、生产速度高、可应用纤维范围广、功能性多、产品用途广等广泛应用到环保过滤、医疗、卫生、保健、工业、农业、土木水利工程、建筑、家庭设施及生活的各个领域。
2、水刺无纺布是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力，得到的织物即为水刺无纺布。水刺无纺布具备柔性缠结，不影响纤维原有特征，不损伤纤维，外观比其它非织造材料更接近传统纺织品，且强度高、低起毛性、高吸湿性、快速吸湿、透气性好、手感柔软、悬垂性好等特点深受市场喜欢。
3、虽然水刺无纺布具备以上多种优点，但是功能性的水刺无纺布市面上流通的较少。公开号为cn114148057a的专利公开了一种抗菌水刺无纺布及其制备方法，包括疏水无纺布层和亲水无纺布层，疏水无纺布层与亲水无纺布层之间具有抗菌微珠，抗菌微珠由硅胶球在制备时混合抗菌剂经干燥后制得，疏水无纺布层上具有用于固定抗菌微珠的粘胶网层，制备方法是先成型亲水无纺布层和疏水无纺布层，随后用热熔胶短纤在热熔之后将抗菌微珠预固定，并最终采用水刺工艺连接亲水无纺布层和疏水无纺布层。虽然该专利赋
4、对于水刺无纺布的阻燃功能而言，大多采用阻燃粘胶纤维、阻燃涤纶纤维或者芳纶1313等使其具备阻燃性，然而这些常规阻燃纤维的阻燃性能一般，阻燃等级达不到b2级别，由此制备的阻燃水刺无纺布阻燃性能不高，还需额外使用阻燃剂进行后处理，既增加了成本，又改变了水刺无纺布原有的性能，且无法满足使用场所的需求，如楼宇、办公室，消防设施、医院等。
5、有鉴于此，有必要设计一种改进的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布及其制备方法，解决现有水刺无纺布中功能性单一，使用期限短的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：
3、s1.将均苯四甲酸酐(pmda)与4,4-二氨基二苯醚(oda)按照摩尔比(1.01～1.02):1溶解于n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中，配制得到聚酰亚胺(pi)的前驱体paa(聚酰胺酸)溶液，经离心纺丝工艺制备得到阻燃无纺布层；
4、s2.将添加了3～6％抗菌母粒的双组份纤维经水刺工艺制备得到抗菌无纺布层，所述双组份纤维为pe(聚乙烯)/pp(聚丙烯)或者pp(聚丙烯)/pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)；
5、s3.将阻燃涤纶短纤维经针刺工艺和静电驻极处理得到基布层；
6、s4.将制备得到的阻燃无纺布层、抗菌无纺布层和基布层通过水刺工艺进行复合，所述抗菌无纺布层为中间层，经干燥得到同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布。
7、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述均苯四甲酸酐与4,4-二氨基二苯醚的固体含量之和与n,n-二甲基甲酰胺的用量比为(20～25)：(75～80)。
8、进一步的，所述离心纺丝工艺的纺丝转速为3500～3600rpm，纺丝针头为0.15～0.30mm，收集距离为5～7cm。
9、所述阻燃无纺布层的纤维直径为3～5μm，克重为20～25g/m2。
10、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s2中，所述双组份纤维中各组分的比例为(30：70)～(70：30)。
11、进一步的，所述抗菌母粒的制备方法为：将金属离子ag、zn和cu经离子交换与沸石结合，得到银沸石络合物、锌沸石络合物和铜沸石络合物，将所述银沸石络合物、锌沸石络合物和铜沸石络合物按照质量比1:1:1添加在低熔点聚合物溶液中，干燥后得到抗菌母粒；所述低熔点聚合物为低熔点涤纶纤维或低熔点聚酯纤维。
12、所述抗菌无纺布层的纤维直径≥20μm，克重为10～15g/m2。
13、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s3中，所述针刺工艺和静电驻极处理的相关参数为：交叉铺网层数为6～8层；针刺的密度为70～80刺/m2；热轧的温度为80～90℃，压力为0.1～0.6mpa；静电驻极电压为30～40kv；所述基布层的纤维直径为10～25μm，克重为30～35g/m2。
14、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s4中，所述水刺工艺的水刺压强为50～60mpa，水针速度为100～120m/s，水针作用距离为10～15mm。
15、本专利技术还提供了一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布，由上述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法制得。
16、本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术提供了一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布及其制备方法，包括阻燃无纺布层、抗菌无纺布层和基布层，其中，阻燃无纺布层由均苯四甲酸酐、4,4-二氨基二苯醚用n，n-二甲基甲酰胺搅拌溶解得到聚酰亚胺的前驱体paa经离心纺丝而成；抗菌无纺布层由添加了抗菌母粒的双组份纤维经水刺工艺而成；基布层由阻燃涤纶短纤经针刺工艺和静电驻极处理制备得到，最终采用水刺工艺连接阻燃无纺布层、抗菌无纺布层和基布层。本专利技术通过采用阻燃性能优异的聚酰亚胺作为阻燃层，用添加了抗菌母粒的双组份纤维作为抗菌层，再结合针刺工艺和静电驻极处理的涤纶基布层，由此制备的水刺无纺布，具有持久阻燃，抗菌和高效过滤的功能，解决了以往水刺无纺布功能单一且使用周期短的难题。
18、2、本专利技术通过离心纺丝工艺生产出的聚酰亚胺无纺布，保留了聚酰亚胺自身结构，确保了优异的阻燃性能，又因该无纺布采用螺旋下降和平面收集，其纤维间的缠结较为松弛，孔隙率较大，可以更好过滤大粒径颗粒物，在具备阻燃性能的同时，又可提高复合无纺布的过滤性能。
19、3、沸石是沸石族矿物的总称，主要是由sio2、al2o3、h2o、碱金属、碱土金属离子五部分组成的硅酸盐矿物，其中硅氧四面体和铝氧四面体构成了沸石的三维空间架状结构，碱金属、碱土金属和水分子的结合松散、易置换，使得沸石具有良好的吸附性能和离子交换性能。沸石的架状结构很稳定，无论发生吸附、脱附或者离子交换均不会发生变化。将铜、银和锌元素与沸石结合形成的铜沸石络合物、银沸石络合物和锌沸石络合物添加在聚合物溶液中制备出的抗菌母粒，添加在双组份纤维中，避免了传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述均苯四甲酸酐与4,4-二氨基二苯醚的固体含量之和与N,N-二甲基甲酰胺的用量比为(20～25)：(75～80)。
3.根据权利要求2所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述离心纺丝工艺的纺丝转速为3500～3600rpm，纺丝针头为0.15～0.30mm，收集距离为5～7cm。
4.根据权利要求2所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述阻燃无纺布层的纤维直径为3～5μm，克重为20～25g/m2。
5.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述双组份纤维中各组分的比例为(30：70)～(70：30)。
6.根据权利要求5所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述
7.根据权利要求6所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述抗菌无纺布层的纤维直径≥20μm，克重为10～15g/m2。
8.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述针刺工艺和静电驻极处理的相关参数为：交叉铺网层数为6～8层；针刺的密度为70～80刺/m2；热轧的温度为80～90℃，压力为0.1～0.6MPa；静电驻极电压为30～40kV；所述基布层的纤维直径为10～25μm，克重为30～35g/m2。
9.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述水刺工艺的水刺压强为50～60MPa，水针速度为100～120m/s，水针作用距离为10～15mm。
10.一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述均苯四甲酸酐与4,4-二氨基二苯醚的固体含量之和与n,n-二甲基甲酰胺的用量比为(20～25)：(75～80)。
3.根据权利要求2所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述离心纺丝工艺的纺丝转速为3500～3600rpm，纺丝针头为0.15～0.30mm，收集距离为5～7cm。
4.根据权利要求2所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述阻燃无纺布层的纤维直径为3～5μm，克重为20～25g/m2。
5.根据权利要求1所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述双组份纤维中各组分的比例为(30：70)～(70：30)。
6.根据权利要求5所述的同时具备阻燃和抗菌功能的高效过滤水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述抗菌母粒的制备方法为：将金属离子ag、zn和cu经离子交换与沸石结合，得到银沸石络合物、锌沸石络合物和...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴龙涛，张转春，裴彩红，程静，邱驰，胡培勇，苗新楼，陈凯，陈雷雷，张小宇，沈习旺，侯欢欢，金星，
申请(专利权)人：江苏亿盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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