本發(fā)明屬于熔融紡絲,尤其涉及熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法。
背景技術(shù):
1、聚丙烯(pp)具有良好的綜合性能,如質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、化學(xué)穩(wěn)定性好等,在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。噴熔聚丙烯材料因具有獨(dú)特的纖維結(jié)構(gòu)和性能,在醫(yī)療衛(wèi)生、空氣過(guò)濾、液體過(guò)濾等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。普通噴熔聚丙烯材料本身不具備抗菌性能,為避免在使用過(guò)程中容易受到微生物的污染,通常在聚丙烯生產(chǎn)時(shí)添加抗菌劑。
2、然而,單獨(dú)使用某種抗菌劑的雖能起到抗菌作用,但單種會(huì)在某些方面性能較弱,納米二氧化鈦和納米氧化鋅有特定光響應(yīng)范圍,納米二氧化鈦僅能吸收紫外光,納米銀成本高易氧化失活,需要對(duì)抗菌劑進(jìn)行改良以提升聚丙烯的抗菌效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,提出如下技術(shù)方案:
2、熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,包括以下步驟:
3、s1、復(fù)配抗菌劑原料準(zhǔn)備;
4、取出季鏻鹽、納米二氧化鈦和納米氧化鋅備用,并準(zhǔn)備好混合抗菌劑的分散劑;
5、s2、復(fù)配抗菌劑混合;
6、將納米二氧化鈦、納米氧化鋅和季鏻鹽放入與高速攪拌機(jī)內(nèi),均勻混合后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料系統(tǒng)內(nèi);
7、s3、熔融混料;
8、將處理好的聚丙烯切片放入雙螺桿擠出機(jī)的喂料系統(tǒng)內(nèi),經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)充分混煉后擠出;
9、s4、制備抗菌母粒;
10、擠出條通過(guò)水冷并切粒,經(jīng)干燥后得到抗菌母粒;
11、s5、熔噴紡絲;
12、將抗菌母粒熔融并用計(jì)量泵推入噴絲板,經(jīng)噴絲孔將熔融的聚丙烯熔體以絲狀噴出;
13、s6、后續(xù)制備;
14、擠出噴絲孔的熔體在高速熱空氣的牽伸下被拉成超細(xì)纖維,并在凝網(wǎng)簾上冷卻,粘合形成纖網(wǎng),根據(jù)后續(xù)使用要求繼續(xù)進(jìn)行處理。
15、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述s2步驟中還包括:
16、s2a、先將將納米二氧化鈦和納米氧化鋅與分散劑按比例混合,通過(guò)高速攪拌機(jī)分散30-45分鐘;
17、s2b、隨后加入季鏻鹽和相應(yīng)的量分散劑,繼續(xù)攪拌10-15分鐘,使抗菌劑表面有機(jī)化。
18、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述季鏻鹽添加量為0.5%-1.5%(wt),所述季鏻鹽為烷基季鏻鹽。
19、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述納米二氧化鈦添加量為0.3%-1%(wt),所述納米二氧化鈦粒徑直徑為20-50nm。
20、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述納米氧化鋅添加量為0.2%-0.8%(wt),所述納米氧化鋅粒徑直徑為30-60nm。
21、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述s3步驟中,利用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混造粒時(shí),雙螺桿擠出機(jī)分為四個(gè)區(qū)域,一區(qū)至二區(qū)為喂料輸送與熔融區(qū),三區(qū)為均化區(qū),四區(qū)為機(jī)頭區(qū)。
22、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度配置為:一區(qū)190-210℃,二區(qū)210-230℃,三區(qū)230-250℃,四區(qū)250-260℃。
23、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述s5步驟中,所述噴絲板孔直徑為0.3-0.7μm;長(zhǎng)徑比為10-18。
24、作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述s5步驟中,所述噴絲板溫度為230-280℃;計(jì)量泵頻率為20-30hz。
25、本發(fā)明的有益效果為:
26、1、納米氧化鋅和納米二氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)不同,復(fù)配后可以拓寬光響應(yīng)范圍,使材料在更寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收光能,從而產(chǎn)生更多的電子-空穴對(duì),生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基和超氧陰離子自由基生成,提高光催化效率,季鏻鹽表面帶正電荷,能通過(guò)庫(kù)倫作用力吸附在帶負(fù)電的細(xì)菌表面,其含有的烷基鏈可通過(guò)疏水作用與細(xì)胞膜上的磷脂雙分子層結(jié)合,導(dǎo)致細(xì)胞膜裂解,使細(xì)菌死亡,三者復(fù)配后,能夠更全面地破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜、抑制細(xì)菌的代謝過(guò)程,從而增強(qiáng)抗菌效果;
27、2、加入硅烷偶聯(lián)劑能夠的納米二氧化鈦和納米氧化鋅的改善分散性,對(duì)于納米二氧化鈦,能夠在其表面形成保護(hù)膜,使粒子間的相互作用力減弱,在有機(jī)溶劑或聚合物基體中更易分散,對(duì)于納米氧化鋅,能夠通過(guò)化學(xué)鍵合在其表面形成有機(jī)分子層,減少顆粒間的吸引力,避免出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,使得抗菌劑均勻分布在熔噴聚丙烯中,并且有效減少應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高材料的韌性和抗拉伸強(qiáng)度。
1.熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述s2步驟中還包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述季鏻鹽為烷基季鏻鹽,所述分散劑為硅烷偶聯(lián)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述納米二氧化鈦粒徑直徑為20-50nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述納米氧化鋅粒徑直徑為30-60nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述s3步驟中,利用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混造粒時(shí),雙螺桿擠出機(jī)分為四個(gè)區(qū)域,一區(qū)至二區(qū)為喂料輸送與熔融區(qū),三區(qū)為均化區(qū),四區(qū)為機(jī)頭區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度配置為:一區(qū)190-210℃,二區(qū)210-230℃,三區(qū)230-250℃,四區(qū)250-260℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述s5步驟中,所述噴絲板孔直徑為0.3-0.7μm;長(zhǎng)徑比為10-18。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔噴聚丙烯熔融紡絲制備方法,其特征在于,所述s5步驟中,所述噴絲板溫度為230-280℃;計(jì)量泵頻率為20-30hz。