【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布及制备方法，属于功能过滤材料领域。
技术介绍
1、由超细纤维组成的熔喷无纺布能够高效阻隔细菌、病毒，是口罩及防护服等防护物资的关键核心材料。然而，现有熔喷无纺布功能单一，抗病毒效果差，导致了防护物资使用寿命短、用量巨大、易产生交叉感染。因此，开发具有高效过滤抗菌熔喷无纺布具有极其重要的意义。
2、目前，市场上的抗菌聚丙烯无纺布主要通过在聚丙烯母粒中添加无机抗菌剂制备而成。如专利cn201210316357.1报道了一种抗菌聚丙烯熔喷无纺滤材及其制备方法，通过向熔喷聚丙烯中加入纳米电气石、纳米二氧化钛和纳米氧化锌，并对配方以及制备工艺的改进，制备得到抗菌聚丙烯熔喷无纺布。该专利的不足之处在于所用的电气石、纳米二氧化钛、纳米二氧化锌作为抗菌材料，其抗菌作用有限，其制备抗菌熔喷无纺布的抗菌率较低。制备抗菌率高的熔喷材料，需添加高浓度的抗菌材料，势必影响熔喷无纺布的成型工艺。
3、专利cn202010446059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，得到复方抗病毒抗菌多功能pp、pe、pet无纺布。该专利的不足之处在于，气凝胶无机粉体在熔融共混过程中不易分散，可能会影响熔喷纺丝工艺及无纺布的性能。
4、专利cn202011506583提供了一种持久抗菌聚丙烯无纺布的制备方
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术涉及了一种高效过滤抗菌熔喷非织造的材料及其制备方法。本专利技术首先在驻极粉体表面接枝双极性活性剂及抗菌小分子，制备抗菌的驻极粉体；然后将其与聚丙烯材料共混，制备抗菌驻极母粒；最后在聚丙烯熔喷的过程中，添加一定量的抗菌驻极母粒，即制备得到一种高效过滤抗菌熔喷无纺布。本专利技术制备的熔喷非织造材料具有驻极粉体分散效果好、抗菌小分子性能稳定、抗菌及过滤效果优异等优点。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，该无纺布所用的纤维材料中含有质量浓度为0.01～20％的改性驻极粉，所述的改性驻极粉是采用抗菌剂和双极性活性剂进行改性。
4、本专利技术技术方案中：所述的驻极粉为电气石粉、石英粉、二氧化钛粉、锆粉、锆钛酸铅压电陶瓷锆pzt、氮化硅粉中的一种或多种混合。
5、本专利技术技术方案中：所述的双极性活性剂为十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸，十六烷二酸酯、十八烷二酸酯、二十烷二酸酯中的一种或多种混合；所述的酯为甲酯、乙酯、丙酯、叔丁酯中的一种。
6、本专利技术技术方案中：所述的双极性活性剂为十六碳二酸(cas 505-54-4)、十八烷二酸(cas 871-70-5)和二十烷二酸(cas 2424-92-2)中的一种或多种混合。
7、本专利技术技术方案中：所述的抗菌剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐、烷基胍和中的一种或多种混合。
8、在一些优选的技术方案中，所述的抗菌剂结构式如下：
9、
10、其中r1为h、ch3，r2为ch2ch3。
11、一种上述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，该方法的步骤如下：
12、(1)表面活化驻极材料的制备：将驻极粉体、抗菌剂、双极性活性剂混合，然后经高速搅拌机进行混合，即制备得到改性驻极粉；
13、(2)将改性驻极粉与熔喷级聚丙烯进行混合，利用双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，得到聚丙烯抗菌驻极母粒；
14、(3)将熔喷聚丙烯原料与聚丙烯抗菌驻极母粒混合后进行熔喷纺丝、铺网、收卷，并进行后续水驻极工艺处理，即可得到目标产品。
15、所述的制备方法如下：
16、上述制备方法中：步骤(1)中驻极粉体、抗菌剂、双极性活性剂的重量份数依次为2～5：2～5：0.1～1；
17、步骤(1)中高速搅拌的转速为5000～20000转/min，搅拌的时间为10～30min；搅拌的温度为50～95℃。
18、上述制备方法中：步骤(2)中改性驻极粉与熔喷级聚丙烯的质量比为1～5:1～5；
19、步骤(2)中熔喷级聚丙烯是指在230℃、2.16kg压力下，聚丙烯的熔融指数为36～50g/10min。
20、上述制备方法中：步骤(3)中纤维材料中含有质量浓度为0.5～10％的抗菌剂改性驻极粉。
21、本专利技术技术方案中，所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布在医用防护、空气过滤领域的应用。
22、在一些优选的技术方案中：所述的驻极粉体的粒径大于5000目。
23、本专利技术技术方案中：步骤(2)双螺杆挤出机造粒温度为170～230℃。
24、本专利技术技术方案中：步骤(3)中所述的熔喷纺丝的温度为250～280℃。
25、本专利技术技术方案中：所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布在医用防护、空气过滤领域的应用。
26、专利技术的效果
27、(1)在驻极粉体表面接枝了双极性活性剂及抗菌小分子，降低驻极粉体材料的表面能，提高了驻极粉体材料在聚丙烯中的分散效果。
28、(2)将抗菌小分子直接接枝到驻极粉体上，通过设计双极性活性剂的结构，增强了抗菌小分子与驻极粉体的相互作用，提高了抗菌小分子的稳定性，抗菌效果更好。
29、(3)首先制备具有杀菌功能的驻极粉体，然后将其与聚丙烯复合制备高效过滤抗菌熔喷母粒及熔喷无纺布。区别于将小分子抗菌材料直接与聚丙烯共混，或将抗菌小分子接枝到聚合物分子链上，本方法更加简单有效，提高了驻极粉体的分散效果及抗菌小分子的稳定性，制备得到的聚丙烯熔喷无纺布具有更好的过滤及抗菌效果。
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1.一种高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：该无纺布所用的纤维材料中含有质量浓度为0.01～20％的改性驻极粉，所述的改性驻极粉是采用抗菌剂和双极性活性剂进行改性。
2.根据权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的驻极粉为电气石粉、石英粉、二氧化钛粉、锆粉、锆钛酸铅压电陶瓷锆PZT、氮化硅粉中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的双极性活性剂为十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸，十六烷二酸酯、十八烷二酸酯、二十烷二酸酯中的一种或多种混合；所述的酯为甲酯、乙酯、丙酯、叔丁酯中的一种。
4.根据权利要求3所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的双极性活性剂为十六烷二酸、十八烷二酸和二十烷二酸中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的抗菌剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐、烷基胍中的一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的抗菌剂的结构式如下
7.一种权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(2)中改性驻极粉与熔喷级聚丙烯的质量比为1～5:1～5；
10.根据权利要求7所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(3)中纤维材料中含有质量浓度为0.5～10％的抗菌剂改性驻极粉。
11.权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布在医用防护、空气过滤领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：该无纺布所用的纤维材料中含有质量浓度为0.01～20％的改性驻极粉，所述的改性驻极粉是采用抗菌剂和双极性活性剂进行改性。
2.根据权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的驻极粉为电气石粉、石英粉、二氧化钛粉、锆粉、锆钛酸铅压电陶瓷锆pzt、氮化硅粉中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的双极性活性剂为十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸，十六烷二酸酯、十八烷二酸酯、二十烷二酸酯中的一种或多种混合；所述的酯为甲酯、乙酯、丙酯、叔丁酯中的一种。
4.根据权利要求3所述的高效过滤抗菌聚丙烯熔喷无纺布，其特征在于：所述的双极性活性剂为十六烷二酸、十八烷二酸和二十烷二酸中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的高效过滤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，潘晓娣，赵青华，胡兆麟，李沐芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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