一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法与流程

1.本发明属于无纺布生产技术领域，具体一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法。


背景技术：

2.近年来，随着呼吸道传染病毒(如埃博拉病毒、sars病毒等)的大肆横行，公共卫生问题收到各界的重视。特别是2020年，新型冠状病毒在全球传播，对人类生命构成巨大威胁，医用口罩、防护服等成为防止病毒传播、保护人群健康的重要防护装备。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、无毒无刺激性，是防护口罩和防护服的重要组成材料。但是，目前所使用的无纺布及无纺布口罩还存在以下问题：1.所使用的无纺布透气性差，长时间佩戴容易产生缺氧等不适感；2.无纺布生产时由于纤维和针布接触时空气中含水率太低而容易产生静电。
3.为解决上述问题，本发明对粉料原料进行改性，聚丙烯作为无纺布的核心原料，通过对聚丙烯进行改性提高无纺布的透气性和抗静电性。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法，通过对聚丙烯粉料进行改性，进一步提高无纺布的透气性和抗静电性。
5.为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：
6.一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法，包括以下步骤：
7.a)改性气溶胶的制备：将椰子壳进行加热蒸煮处理，得到蒸煮渣，再进行发酵、酶解处理得到椰子壳纤维，将得到的椰子壳纤维干燥进行超细粉碎，加入去离子水溶解制成纤维溶液，最后放入超声气溶胶发生装置反应得到改性气溶胶；
8.b)聚丙烯粉料改性：将得到的改性气溶胶通过喷嘴喷在聚丙烯粉料表面，充分混合后在双螺杆挤出机中挤出，干燥得到改性聚丙烯粉料；
9.c)无纺布生产：将得到的改性聚丙烯粉料进行加热熔融、喷丝工艺，最后送入开松机中，经开松处理成无纺布纤维网，得到无纺布。
10.进一步地，所述步骤a中加热温度先升至100
‑
110℃保温30
‑
35min，再将温度升至120
‑
128℃保温5
‑
8min，升温速率为2
‑
4℃/min。
11.进一步地，所述步骤a中发酵温度为50
‑
60℃，发酵时间1
‑
2h。
12.进一步地，所述步骤a中酶解温度为20
‑
30℃，酶解时间12
‑
14h。
13.进一步地，所述步骤a中干燥至椰子壳纤维含水量5
‑
10％。
14.进一步地，所述步骤a中椰子壳纤维超细粉碎粒径为200
‑
300目。
15.进一步地，所述步骤a中椰子壳纤维与去离子水的质量比为1:3
‑
5。
16.进一步地，所述步骤b中干燥温度为55
‑
70℃，干燥时间4
‑
6h。
17.进一步地，所述步骤c中加热熔融的温度为220
‑
250℃。
18.本发明的有益效果是：(1)本发明先将椰子壳进行蒸煮处理，可以提高蒸煮渣纤维的通透性，后续进行发酵、酶解，减少了纤维表面电荷的聚集，提高了在生产无纺布过程中的抗静电性能，还能提高椰子壳纤维的耐污能力，有效防止油污的粘附，提升了无纺布的品质；
19.(2)本发明采用了椰子壳纤维作为改性的原料，椰子壳是天然纤维，具有高强韧性，还具有优秀的抗微生物作用，用于改性聚丙烯，从而起到抗菌作用，提高无纺布抗菌能力，其抗盐水侵蚀能力强，用于改性聚丙烯，在生产无纺布时，提高耐盐水侵蚀能力，现有无纺布制作的口罩，在炎热天气，戴口罩容易出汗浸湿口罩内部，从而大大减少口罩的防御能力，其中就有因为汗水侵蚀而导致无纺布快速失效，采用椰子壳纤维对聚丙烯进行改性，能有效抵抗因汗水侵蚀而影响无纺布的防御功效，延长无纺布使用时间，避免无纺布口罩的过度浪费；
20.(3)但是由于椰子壳纤维属于粗纤维，而且柔韧性差，在与聚丙烯混合改性，继而制成无纺布，会使无纺布透气性变差，因而将椰子壳进行超细粉碎制成改性气溶胶，改性气溶胶在与聚丙烯混合改性中，气溶胶中微小固体保证了改性原料能在聚丙烯表面高度分散，甚至可以进入聚丙烯内部，并停留较长时间，而且气溶胶特殊体系可以与聚丙烯产生相互粘结作用，大大提高其改性作用，得到的改性聚丙烯粉料的孔隙率也提高了，其透气性随之提高；
21.(4)本发明采用的无纺布生产方法简单，生产得到的无纺布具有透气性和抗静电性，还有良好的抗菌能力和抗汗水侵蚀能力，能延长无纺布口罩使用时间，减少口罩浪费。
具体实施方式
22.为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
23.实施例1：
24.一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法，包括以下步骤：
25.a)改性气溶胶的制备：将椰子壳进行加热蒸煮处理，加热温度先升至100℃保温35min，再将温度升至120℃保温6min，升温速率为3℃/min，得到蒸煮渣，再进行发酵、酶解处理得到椰子壳纤维，发酵温度为50℃，发酵时间2h，酶解温度为20℃，酶解时间12h，将得到的椰子壳纤维干燥干燥至椰子壳纤维含水量6％，进行超细粉碎，椰子壳纤维超细粉碎粒径为200目，加入去离子水溶解制成纤维溶液，干燥温度为70℃，干燥时间4h，最后放入超声气溶胶发生装置反应得到改性气溶胶；
26.b)聚丙烯粉料改性：将得到的改性气溶胶通过喷嘴喷在聚丙烯粉料表面，充分混合后在双螺杆挤出机中挤出，干燥得到改性聚丙烯粉料，干燥温度为70℃，干燥时间4h；
27.c)无纺布生产：将得到的改性聚丙烯粉料进行加热熔融、喷丝工艺，最后送入开松机中，加热熔融的温度为220℃，经开松处理成无纺布纤维网，得到无纺布。
28.实施例2：
29.一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法，包括以下步骤：
30.a)改性气溶胶的制备：将椰子壳进行加热蒸煮处理，加热温度先升至110℃保温
30min，再将温度升至128℃保温5min，升温速率为2℃/min，得到蒸煮渣，再进行发酵、酶解处理得到椰子壳纤维，发酵温度为60℃，发酵时间1h，酶解温度为30℃，酶解时间14h，将得到的椰子壳纤维干燥干燥至椰子壳纤维含水量5％，进行超细粉碎，椰子壳纤维超细粉碎粒径为300目，加入去离子水溶解制成纤维溶液，干燥温度为55℃，干燥时间6h，最后放入超声气溶胶发生装置反应得到改性气溶胶；
31.b)聚丙烯粉料改性：将得到的改性气溶胶通过喷嘴喷在聚丙烯粉料表面，充分混合后在双螺杆挤出机中挤出，干燥得到改性聚丙烯粉料，干燥温度为55℃，干燥时间6h；
32.c)无纺布生产：将得到的改性聚丙烯粉料进行加热熔融、喷丝工艺，最后送入开松机中，加热熔融的温度为250℃，经开松处理成无纺布纤维网，得到无纺布。
33.实施例3：
34.一种基于聚丙烯粉料改性生产无纺布的方法，包括以下步骤：
35.a)改性气溶胶的制备：将椰子壳进行加热蒸煮处理，加热温度先升至105℃保温32min，再将温度升至126℃保温8min，升温速率为4℃/min，得到蒸煮渣，再进行发酵、酶解处理得到椰子壳纤维，发酵温度为54℃，发酵时间1.3h，酶解温度为25℃，酶解时间13h，将得到的椰子壳纤维干燥干燥至椰子壳纤维含水量10％，进行超细粉碎，椰子壳纤维超细粉碎粒径为250目，加入去离子水溶解制成纤维溶液，干燥温度为60℃，干燥时间5h，最后放入超声气溶胶发生装置反应得到改性气溶胶；
36.b)聚丙烯粉料改性：将得到的改性气溶胶通过喷嘴喷在聚丙烯粉料表面，充分混合后在双螺杆挤出机中挤出，干燥得到改性聚丙烯粉料，干燥温度为65℃，干燥时间5h；
37.c)无纺布生产：将得到的改性聚丙烯粉料进行加热熔融、喷丝工艺，最后送入开松机中，加热熔融的温度为240℃，经开松处理成无纺布纤维网，得到无纺布。
38.将上述实施例1
‑
3生产得到的无纺布进行性能指标测试，测试结果如表1所示。
39.表1
[0040][0041]
为了检测本发明生产的无纺布抗汗水侵蚀能力，由本实施例1得到的无纺布制作的防护口罩与现有常规的无纺布口罩作对比，由两组人在炎热天气分别佩戴两种口罩4h，然后检测佩戴口罩的抗菌性，检测结果如表2所示。
[0042]
表2
[0043][0044]
从表1和表2中可以看出，本发明生产的无纺布具有透气性能好、抗静电、抑菌效果好的特点，而且其抗含水侵蚀效果也较好，延长口罩使用时间，避免浪费。
[0045]
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。