一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法

技术领域

本发明涉及无纺布技术领域，具体为一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法。

背景技术

目前最常见的医用无纺布材料为纺粘和熔喷聚丙烯无纺布。聚丙烯无纺布具有良好的透气性、极低的回潮率、耐磨损、耐酸碱、产量大、成本低和强力高等优点。然而，聚丙烯树脂分子呈非极性结晶型线型结构，表面活性低，无极性。存在表面印刷性不良、涂布粘接不良、与极性高聚物难以共混、与极性增强纤维、填料难以相容的缺点。聚丙烯分子没有任何亲水基团，故具有极强的惰性和疏水性，这给聚丙烯无纺布材料的功能化带来极大困难，限制了聚丙烯无纺布的进一步发展。

现有技术对聚丙烯非织造布常用的表面改性技术主要有表面涂覆改性、共混改性、氧化还原改性、等离子体改性、紫外光辐照改性等技术。但是大部分的改性方法时效性差、需要特殊的仪器、还可能会影响聚丙烯无纺布的表面性能、有些方法若处理不当还会污染环境。因此，亟需提供一种功能化改性聚丙烯无纺布的工艺。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有电离射线防护性能的无纺布及其制造方法，实现聚丙烯无纺布的防护性、功能化提供一种新型材料，可填补市场空白有效地保护在放射环境中工作的医护人员与患者。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，所述辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:(1～4)。

所述辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％。

所述过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％。

所述防电离辐射抗菌无纺布的制造方法具体包括以下步骤：

S1、首先化学合成稀土氧化物原料，再将合成的稀土氧化物原料置于锅炉中在温度为750-900℃，且无氧的条件下烧结，然后通过氧化镧合成包裹，之后在有氧500-650℃的条件下烧结，烧结完成后通过气流粉碎设备进行粉碎处理，并通过筛分设备进行筛分，支撑粉末后通过真空干燥设备干燥12h；

S2、将步骤S1制得的稀土氧化物粉末与聚丙烯依次倒入混合搅拌设备中，同时加入相应比份的硅偶联剂，以转速为500-600r/min的条件下混合搅拌30-40min，得到辐射防护浆料，然后将浆料通过挤出法造粒制得辐射防护母粒A，之后通过纺粘工艺将辐射防护母粒A制得辐射防护无纺布A；

S3、分别将聚丙烯、增韧剂、聚四氟乙烯和防老剂依次倒入高速混合机中混合30min，再通过挤出设备挤出造粒合成过滤抑菌母粒B；

S4、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B通过纺粘工艺得到过滤抑菌无纺布B，然后将步骤S2得到的辐射防护无纺布A与过滤抑菌无纺布B通过压制设备复合压制成为改性无纺布；

S5、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B与步骤S2得到的辐射防护浆料通过混合设备进行混合合成组合粒料，然后通过纺粘混合为双组分无纺布。

优选的，所述氧化物粉末为－氧化镧粉末、氧化铈粉末、氧化衫粉末、氧化钛粉末、氧化钆、氧化锆和氧化铌粉末中的两种或两种以上的任意组合物。

优选的，所述硅偶联剂为r-氨丙基三氧乙基硅烷、r-缩水甘油氧基丙基三甲基硅烷或γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

优选的，所述防老剂为防老剂D、防老剂4010NA、防老剂4010或防老剂2246中的一种。

优选的，所述防老剂D为N-苯基-N-邻甲苯基对苯二胺或β-苯基茶胺的组合物。

优选的，所述防老剂4010NA为N-苯基-N’-异丙基对苯二胺。

优选的，所述防老剂4010为N-苯基-N’-环己基对苯二胺。

优选的，所述防老剂2246为2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。

优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或氯化聚乙烯中的一种。

优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯PP-H、嵌段共聚聚丙烯PP-B或无规共聚聚丙烯PP-R中的一种。

(三)有益效果

本发明提供了一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，所述辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:(1～4)，辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％，过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％，可实现聚丙烯无纺布的防护性、功能化提供一种新型材料，可填补市场空白有效地保护在放射环境中工作的医护人员与患者，时效性好，无需特殊的仪器，确保了聚丙烯无纺布表面性能的完好，避免对环境造成污染。

附图说明

图1为本发明无纺布制造方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供四种技术方案：一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:2.5。

辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％。

过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％。

本发明实施例中，氧化物粉末为－氧化镧粉末、氧化铈粉末、氧化衫粉末、氧化钛粉末和氧化钆粉末的组合物，硅偶联剂为r-氨丙基三氧乙基硅烷。

本发明实施例中，防老剂为防老剂D，防老剂D为N-苯基-N-邻甲苯基对苯二胺或β-苯基茶胺的组合物。

本发明实施例中，增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体。

本发明实施例中，聚丙烯为均聚聚丙烯PP-H。

本发明实施例还提供了一种防电离辐射抗菌无纺布的制造方法，具体包括以下步骤：

S1、首先化学合成稀土氧化物原料，再将合成的稀土氧化物原料置于锅炉中在温度为825℃，且无氧的条件下烧结，然后通过氧化镧合成包裹，之后在有氧600℃的条件下烧结，烧结完成后通过气流粉碎设备进行粉碎处理，并通过筛分设备进行筛分，支撑粉末后通过真空干燥设备干燥12h；

S2、将步骤S1制得的稀土氧化物粉末与聚丙烯依次倒入混合搅拌设备中，同时加入相应比份的硅偶联剂，以转速为550r/min的条件下混合搅拌35min，得到辐射防护浆料，然后将浆料通过挤出法造粒制得辐射防护母粒A，之后通过纺粘工艺将辐射防护母粒A制得辐射防护无纺布A；

S3、分别将聚丙烯、增韧剂、聚四氟乙烯和防老剂依次倒入高速混合机中混合30min，再通过挤出设备挤出造粒合成过滤抑菌母粒B；

S4、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B通过纺粘工艺得到过滤抑菌无纺布B，然后将步骤S2得到的辐射防护无纺布A与过滤抑菌无纺布B通过压制设备复合压制成为改性无纺布；

S5、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B与步骤S2得到的辐射防护浆料通过混合设备进行混合合成组合粒料，然后通过纺粘混合为双组分无纺布。

实施例2

一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:1。

辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％。

过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％。

本发明实施例中，氧化物粉末为－氧化镧粉末、氧化铈粉末、氧化衫粉末和氧化钛粉末的组合物，硅偶联剂为r-缩水甘油氧基丙基三甲基硅烷。

本发明实施例中，防老剂为防老剂4010NA，防老剂4010NA为N-苯基-N’-异丙基对苯二胺。

本发明实施例中，增韧剂为甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物。

本发明实施例中，聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯PP-B。

本发明实施例还提供了一种防电离辐射抗菌无纺布的制造方法，具体包括以下步骤：

S1、首先化学合成稀土氧化物原料，再将合成的稀土氧化物原料置于锅炉中在温度为750℃，且无氧的条件下烧结，然后通过氧化镧合成包裹，之后在有氧500℃的条件下烧结，烧结完成后通过气流粉碎设备进行粉碎处理，并通过筛分设备进行筛分，支撑粉末后通过真空干燥设备干燥12h；

S2、将步骤S1制得的稀土氧化物粉末与聚丙烯依次倒入混合搅拌设备中，同时加入相应比份的硅偶联剂，以转速为500r/min的条件下混合搅拌30min，得到辐射防护浆料，然后将浆料通过挤出法造粒制得辐射防护母粒A，之后通过纺粘工艺将辐射防护母粒A制得辐射防护无纺布A；

S3、分别将聚丙烯、增韧剂、聚四氟乙烯和防老剂依次倒入高速混合机中混合30min，再通过挤出设备挤出造粒合成过滤抑菌母粒B；

S4、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B通过纺粘工艺得到过滤抑菌无纺布B，然后将步骤S2得到的辐射防护无纺布A与过滤抑菌无纺布B通过压制设备复合压制成为改性无纺布；

S5、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B与步骤S2得到的辐射防护浆料通过混合设备进行混合合成组合粒料，然后通过纺粘混合为双组分无纺布。

实施例3

一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:2。

辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％。

过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％。

本发明实施例中，氧化物粉末为－氧化镧粉末、氧化铈粉末、氧化衫粉末和氧化钆粉末中的两种或两种以上的任意组合物，硅偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

本发明实施例中，防老剂为防老剂4010，防老剂4010为N-苯基-N’-环己基对苯二胺。

本发明实施例中，增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

本发明实施例中，聚丙烯为无规共聚聚丙烯PP-R。

本发明实施例还提供了一种防电离辐射抗菌无纺布的制造方法，具体包括以下步骤：

S1、首先化学合成稀土氧化物原料，再将合成的稀土氧化物原料置于锅炉中在温度为800℃，且无氧的条件下烧结，然后通过氧化镧合成包裹，之后在有氧525℃的条件下烧结，烧结完成后通过气流粉碎设备进行粉碎处理，并通过筛分设备进行筛分，支撑粉末后通过真空干燥设备干燥12h；

S2、将步骤S1制得的稀土氧化物粉末与聚丙烯依次倒入混合搅拌设备中，同时加入相应比份的硅偶联剂，以转速为525r/min的条件下混合搅拌33min，得到辐射防护浆料，然后将浆料通过挤出法造粒制得辐射防护母粒A，之后通过纺粘工艺将辐射防护母粒A制得辐射防护无纺布A；

S3、分别将聚丙烯、增韧剂、聚四氟乙烯和防老剂依次倒入高速混合机中混合30min，再通过挤出设备挤出造粒合成过滤抑菌母粒B；

S4、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B通过纺粘工艺得到过滤抑菌无纺布B，然后将步骤S2得到的辐射防护无纺布A与过滤抑菌无纺布B通过压制设备复合压制成为改性无纺布；

S5、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B与步骤S2得到的辐射防护浆料通过混合设备进行混合合成组合粒料，然后通过纺粘混合为双组分无纺布。

实施例4

一种防电离辐射抗菌无纺布及其制备方法，其防电离辐射抗菌无纺布的材料包括辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B，辐射防护母粒A和过滤抑菌母粒B的混合质量比为1:4。

辐射防护母粒A的原料按重量百分比具体包括以下组分：氧化物粉末60％、聚丙烯35％和硅偶联剂5％。

过滤抑菌母粒B的原料按重量百分比具体包括以下组分：聚丙烯80％、增韧剂12％、分子量为100-200(C2F4)的聚四氟乙烯3％以及防老剂5％。

本发明实施例中，氧化物粉末为－氧化镧粉末、氧化衫粉末、氧化钛粉末和氧化钆粉末的组合物，硅偶联剂为r-氨丙基三氧乙基硅烷。

本发明实施例中，防老剂为防老剂2246，防老剂2246为2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。

本发明实施例中，增韧剂为氯化聚乙烯。

本发明实施例中，聚丙烯为均聚聚丙烯PP-H。

本发明实施例还提供了一种防电离辐射抗菌无纺布的制造方法，具体包括以下步骤：

S1、首先化学合成稀土氧化物原料，再将合成的稀土氧化物原料置于锅炉中在温度为900℃，且无氧的条件下烧结，然后通过氧化镧合成包裹，之后在有氧650℃的条件下烧结，烧结完成后通过气流粉碎设备进行粉碎处理，并通过筛分设备进行筛分，支撑粉末后通过真空干燥设备干燥12h；

S2、将步骤S1制得的稀土氧化物粉末与聚丙烯依次倒入混合搅拌设备中，同时加入相应比份的硅偶联剂，以转速为600r/min的条件下混合搅拌40min，得到辐射防护浆料，然后将浆料通过挤出法造粒制得辐射防护母粒A，之后通过纺粘工艺将辐射防护母粒A制得辐射防护无纺布A；

S3、分别将聚丙烯、增韧剂、聚四氟乙烯和防老剂依次倒入高速混合机中混合30min，再通过挤出设备挤出造粒合成过滤抑菌母粒B；

S4、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B通过纺粘工艺得到过滤抑菌无纺布B，然后将步骤S2得到的辐射防护无纺布A与过滤抑菌无纺布B通过压制设备复合压制成为改性无纺布；

S5、将步骤S3合成的过滤抑菌母粒B与步骤S2得到的辐射防护浆料通过混合设备进行混合合成组合粒料，然后通过纺粘混合为双组分无纺布。

综上，本发明可实现聚丙烯无纺布的防护性、功能化提供一种新型材料，可填补市场空白有效地保护在放射环境中工作的医护人员与患者，时效性好，无需特殊的仪器，确保了聚丙烯无纺布表面性能的完好，避免对环境造成污染。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。