一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法与流程

1.本发明涉及医用面料技术领域，具体为一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法。


背景技术：

2.医用防护服是医务人员及进入特定医药卫生区域的人群所使用的防护性服装，其作用是隔离病菌、有害超细粉尘、酸碱性溶液、电磁辐射等，保证人员的安全和保持环境清洁。
3.但现有的大多医用防护服的面料强度和抗撕裂性能较差，易出现破损，使用寿命有限，部分利用静电纺丝技术制备的面料，虽然效率较高，但厚度局限性较大，材料整体较薄，例如公开号为cn111962211a的发明专利，需要与基布复合，影响生产效率和面料整体质量，影响了静电纺丝纳米面料原有的性质，不利于推广和使用。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，其效率高，制备的面料抗撕裂能力强。
5.（二）技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，能够解决工艺方法效率低、成品质量差的问题：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，包括以下步骤：s1：溶液配制
①
将相应的静电纺丝溶液原料送入球磨机内进行研磨，研磨后将粉末状原料和相应重量份的水一并送入热熔机内进行热熔，热熔温度控制为175
‑
185℃，加热至静电纺丝溶液原料完全热熔成液体；
②
利用滤网对热熔后的静电纺丝溶液进行过滤，过滤后对静电纺丝溶液进行冷却，冷却至常温后将静电纺丝溶液送入均质机内，对静电纺丝溶液进行均质，均质10
‑
20min后，去除静电纺丝溶液上层浮沫，再取上层不包含底部杂质的静电纺丝溶液；s2：二次纺丝
①
将静电纺丝溶液灌装入静电纺丝机内，预制顶部开口的箱体，于箱体内侧设置紫外线灯，再于箱体顶部开口处镶嵌安装玻璃，将预制箱体送至静电纺丝机喷丝口正下方，静电纺丝机喷丝口针头与预制箱体保持垂直；
②
开启静电纺丝机，于预制箱体顶部玻璃表面开始喷丝，静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体呈横向“z”字形，待纺得的面料厚度达到0.7
‑
1.1mm后，控制静电纺丝机喷丝针头运动路径调整至相对于静电纺丝机本体呈竖向“z”字形，继续纺丝，待纺得的面料厚度达到1.3
‑
1.7mm后停止，得到静电纺丝面料，纺制的面料各方向的抗拉抗撕裂能力优异，满足医护人员日常使用要求，延长使用寿命，降低整体使用成本；
s3：紫外固化静电纺丝作业过程中，同时开启预制箱体内侧紫外线灯，紫外线灯对喷射于玻璃上的纺丝进行固化和杀菌处理，紫外线灯照射时间与静电纺丝作业时间同步；s4：二浸一轧
①
将预制浸轧液倒入浸轧池内，再将浸轧液预热至48
‑
58℃，将玻璃上的静电纺丝面料取下，送入预热后的浸轧池内进行浸泡，浸泡15
‑
25min后，控制浸轧池内温度升至55
‑
65℃，继续浸泡10
‑
18min；
②
将静电纺丝面料绕卷套设于浸入预制浸轧液的轧辊上，利用轧辊对静电纺丝面料在液面以下进行挤推，挤推后的静电纺丝面料长度相对于挤推前的长度拉伸比为1.15
‑
1.25：1；
③
将静电纺丝面料从浸轧池内取出，再将静电纺丝面料送入无尘环境处，利用风机对静电纺丝面料进行风干，待静电纺丝面料完全干燥后，得到该纳米纤维静电纺丝医用防护服面料。
6.优选的，所述溶液配制步骤中球磨机的转速为1370
‑
1590rpm，研磨后的粉末状原料可通过180
‑
240目的筛网。
7.优选的，所述溶液配制步骤中对热熔后的静电纺丝溶液进行过滤时所使用的滤网目数为210
‑
270目。
8.优选的，所述二次纺丝步骤中预制箱体顶部玻璃距静电纺丝机喷丝针头的距离为32
‑
40cm，采用平直的玻璃作为接收静电纺丝的装置，相对于滚筒式的接收装置，能够更好地提升纺丝面料的厚度，解决静电纺丝工艺对于厚度的局限，提升成型面料整体的强度，同时玻璃的光滑性也便于操作人员将喷射纺丝后成型的面料取下，缩短处理时间。
9.优选的，所述静电纺丝步骤前使用遮光罩将静电纺丝机和预制箱体遮蔽。
10.优选的，所述溶液配制步骤中静电纺丝溶液原料包括以下重量份的组分：织物用热熔胶30
‑
50份、聚乳酸18
‑
24份、甲醇12
‑
16份、动物油脂8
‑
10份和聚苯乙烯5
‑
7份。
11.优选的，所述溶液配制步骤中与粉末状原料一并送入热熔机内的水为粉末状原料重量份数之和的0.3
‑
0.5倍。
12.优选的，所述二浸一轧步骤中预制的浸轧液包括以下重量配比的原料：季铵盐6.5
‑
8.5％、烧碱3.4
‑
5.4％、渗透剂2.6
‑
3.6％、防泳移剂2.4
‑
3.4％和余量的水，季铵盐能够进一步提高面料的抗菌能力，同时面料无需与其他布料复合；在不影响强度性能的前提下保证了透气性，提升其整体性能。
13.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，具备以下有益效果：1、静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体分别呈横向和竖向“z”字形进行两次纺丝，纺制的面料各方向的抗拉抗撕裂能力优异，满足医护人员日常使用要求，延长使用寿命，降低整体使用成本，利于推广和使用。
14.2、预制顶部开口的箱体，于箱体内侧设置紫外线灯，再于箱体顶部开口处镶嵌安装玻璃，静电纺丝机喷丝口针头与预制箱体保持垂直，采用平直的玻璃作为接收静电纺丝的装置，相对于滚筒式的接收装置，能够更好地提升纺丝面料的厚度，解决静电纺丝工艺对于厚度的局限，提升成型面料整体的强度，同时玻璃的光滑性也便于操作人员将喷射纺丝
后成型的面料取下，缩短处理时间，加之紫外线灯的设置，能够达到提升纺丝固化速度和杀灭面料上细菌的双重效果，提升工艺方法整体效率以及面料成品的质量。
15.3、采用“二浸一轧”的方式对静电纺丝成型后的面料进行改性处理，相对于普通方法的处理手段，更加温和和有效，季铵盐能够进一步提高面料的抗菌能力，同时面料无需与其他布料复合，在不影响强度性能的前提下保证了透气性，提升其整体性能，满足医护人员的使用要求。
具体实施方式
16.下面将结合本发明的实施例，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。
17.实施例一：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，能够解决工艺方法效率低、成品质量差的问题：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：溶液配制
①
将相应的静电纺丝溶液原料送入球磨机内进行研磨，球磨机的转速为1370rpm，研磨后的粉末状原料可通过180目的筛网，研磨后将粉末状原料和相应重量份的水一并送入热熔机内进行热熔，静电纺丝溶液原料包括以下重量份的组分：织物用热熔胶30份、聚乳酸18份、甲醇12份、动物油脂8份和聚苯乙烯5份，热熔温度控制为175℃，水的重量份为粉末状原料重量份数之和的0.3倍，加热至静电纺丝溶液原料完全热熔成液体；
②
利用滤网对热熔后的静电纺丝溶液进行过滤，所使用的滤网目数为210目，过滤后对静电纺丝溶液进行冷却，冷却至常温后将静电纺丝溶液送入均质机内，对静电纺丝溶液进行均质，均质10min后，去除静电纺丝溶液上层浮沫，再取上层不包含底部杂质的静电纺丝溶液；步骤二：二次纺丝
①
将静电纺丝溶液灌装入静电纺丝机内，预制顶部开口的箱体，于箱体内侧设置紫外线灯，再于箱体顶部开口处镶嵌安装玻璃，将预制箱体送至静电纺丝机喷丝口正下方，预制箱体顶部玻璃距静电纺丝机喷丝针头的距离为32cm，静电纺丝机喷丝口针头与预制箱体保持垂直；
②
开启静电纺丝机，于预制箱体顶部玻璃表面开始喷丝，静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体呈横向“z”字形，待纺得的面料厚度达到0.7mm后，控制静电纺丝机喷丝针头运动路径调整至相对于静电纺丝机本体呈竖向“z”字形，继续纺丝，待纺得的面料厚度达到1.3mm后停止，得到静电纺丝面料；步骤三：紫外固化静电纺丝作业前，使用遮光罩将静电纺丝机和预制箱体遮蔽，静电纺丝作业过程中，同时开启预制箱体内侧紫外线灯，紫外线灯对喷射于玻璃上的纺丝进行固化和杀菌处理，紫外线灯照射时间与静电纺丝作业时间同步；步骤四：二浸一轧
①
将预制浸轧液倒入浸轧池内，浸轧液包括以下重量配比的原料：季铵盐6.5％、烧碱3.4％、渗透剂2.6％、防泳移剂2.4％和余量的水，再将浸轧液预热至48℃，将玻璃上的
静电纺丝面料取下，送入预热后的浸轧池内进行浸泡，浸泡15min后，控制浸轧池内温度升至55℃，继续浸泡10min；
②
将静电纺丝面料绕卷套设于浸入预制浸轧液的轧辊上，利用轧辊对静电纺丝面料在液面以下进行挤推，挤推后的静电纺丝面料长度相对于挤推前的长度拉伸比为1.15：1；
③
将静电纺丝面料从浸轧池内取出，再将静电纺丝面料送入无尘环境处，利用风机对静电纺丝面料进行风干，待静电纺丝面料完全干燥后，得到该纳米纤维静电纺丝医用防护服面料。
18.实施例二：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，能够解决工艺方法效率低、成品质量差的问题：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：溶液配制
①
将相应的静电纺丝溶液原料送入球磨机内进行研磨，球磨机的转速为1480rpm，研磨后的粉末状原料可通过210目的筛网，研磨后将粉末状原料和相应重量份的水一并送入热熔机内进行热熔，静电纺丝溶液原料包括以下重量份的组分：织物用热熔胶40份、聚乳酸21份、甲醇14份、动物油脂9份和聚苯乙烯6份，热熔温度控制为180℃，水的重量份为粉末状原料重量份数之和的0.4倍，加热至静电纺丝溶液原料完全热熔成液体；
②
利用滤网对热熔后的静电纺丝溶液进行过滤，所使用的滤网目数为240目，过滤后对静电纺丝溶液进行冷却，冷却至常温后将静电纺丝溶液送入均质机内，对静电纺丝溶液进行均质，均质15min后，去除静电纺丝溶液上层浮沫，再取上层不包含底部杂质的静电纺丝溶液；步骤二：二次纺丝
①
将静电纺丝溶液灌装入静电纺丝机内，预制顶部开口的箱体，于箱体内侧设置紫外线灯，再于箱体顶部开口处镶嵌安装玻璃，将预制箱体送至静电纺丝机喷丝口正下方，预制箱体顶部玻璃距静电纺丝机喷丝针头的距离为36cm，静电纺丝机喷丝口针头与预制箱体保持垂直；
②
开启静电纺丝机，于预制箱体顶部玻璃表面开始喷丝，静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体呈横向“z”字形，待纺得的面料厚度达到0.9mm后，控制静电纺丝机喷丝针头运动路径调整至相对于静电纺丝机本体呈竖向“z”字形，继续纺丝，待纺得的面料厚度达到1.5mm后停止，得到静电纺丝面料；步骤三：紫外固化静电纺丝作业前，使用遮光罩将静电纺丝机和预制箱体遮蔽，静电纺丝作业过程中，同时开启预制箱体内侧紫外线灯，紫外线灯对喷射于玻璃上的纺丝进行固化和杀菌处理，紫外线灯照射时间与静电纺丝作业时间同步；步骤四：二浸一轧
①
将预制浸轧液倒入浸轧池内，浸轧液包括以下重量配比的原料：季铵盐7.5％、烧碱4.4％、渗透剂3.1％、防泳移剂2.9％和余量的水，再将浸轧液预热至53℃，将玻璃上的静电纺丝面料取下，送入预热后的浸轧池内进行浸泡，浸泡20min后，控制浸轧池内温度升至60℃，继续浸泡14min；
②
将静电纺丝面料绕卷套设于浸入预制浸轧液的轧辊上，利用轧辊对静电纺丝面料在液面以下进行挤推，挤推后的静电纺丝面料长度相对于挤推前的长度拉伸比为1.20：1；
③
将静电纺丝面料从浸轧池内取出，再将静电纺丝面料送入无尘环境处，利用风
机对静电纺丝面料进行风干，待静电纺丝面料完全干燥后，得到该纳米纤维静电纺丝医用防护服面料。
19.实施例三：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，能够解决工艺方法效率低、成品质量差的问题：一种纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：溶液配制
①
将相应的静电纺丝溶液原料送入球磨机内进行研磨，球磨机的转速为1590rpm，研磨后的粉末状原料可通过240目的筛网，研磨后将粉末状原料和相应重量份的水一并送入热熔机内进行热熔，静电纺丝溶液原料包括以下重量份的组分：织物用热熔胶50份、聚乳酸24份、甲醇16份、动物油脂10份和聚苯乙烯7份，热熔温度控制为185℃，水的重量份为粉末状原料重量份数之和的0.5倍，加热至静电纺丝溶液原料完全热熔成液体；
②
利用滤网对热熔后的静电纺丝溶液进行过滤，所使用的滤网目数为270目，过滤后对静电纺丝溶液进行冷却，冷却至常温后将静电纺丝溶液送入均质机内，对静电纺丝溶液进行均质，均质20min后，去除静电纺丝溶液上层浮沫，再取上层不包含底部杂质的静电纺丝溶液；步骤二：二次纺丝
①
将静电纺丝溶液灌装入静电纺丝机内，预制顶部开口的箱体，于箱体内侧设置紫外线灯，再于箱体顶部开口处镶嵌安装玻璃，将预制箱体送至静电纺丝机喷丝口正下方，预制箱体顶部玻璃距静电纺丝机喷丝针头的距离为40cm，静电纺丝机喷丝口针头与预制箱体保持垂直；
②
开启静电纺丝机，于预制箱体顶部玻璃表面开始喷丝，静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体呈横向“z”字形，待纺得的面料厚度达到1.1mm后，控制静电纺丝机喷丝针头运动路径调整至相对于静电纺丝机本体呈竖向“z”字形，继续纺丝，待纺得的面料厚度达到1.7mm后停止，得到静电纺丝面料；步骤三：紫外固化静电纺丝作业前，使用遮光罩将静电纺丝机和预制箱体遮蔽，静电纺丝作业过程中，同时开启预制箱体内侧紫外线灯，紫外线灯对喷射于玻璃上的纺丝进行固化和杀菌处理，紫外线灯照射时间与静电纺丝作业时间同步；步骤四：二浸一轧
①
将预制浸轧液倒入浸轧池内，浸轧液包括以下重量配比的原料：季铵盐8.5％、烧碱5.4％、渗透剂3.6％、防泳移剂3.4％和余量的水，再将浸轧液预热至58℃，将玻璃上的静电纺丝面料取下，送入预热后的浸轧池内进行浸泡，浸泡25min后，控制浸轧池内温度升至65℃，继续浸泡18min；
②
将静电纺丝面料绕卷套设于浸入预制浸轧液的轧辊上，利用轧辊对静电纺丝面料在液面以下进行挤推，挤推后的静电纺丝面料长度相对于挤推前的长度拉伸比为1.25：1；
③
将静电纺丝面料从浸轧池内取出，再将静电纺丝面料送入无尘环境处，利用风机对静电纺丝面料进行风干，待静电纺丝面料完全干燥后，得到该纳米纤维静电纺丝医用防护服面料。
20.由此可见，现有的大多医用防护服的面料强度和抗撕裂性能较差，易出现破损，使用寿命有限，部分利用静电纺丝技术制备的面料，虽然效率较高，但厚度局限性较大，材料整体较薄，需要与基布复合，影响效率和面料整体质量，影响了静电纺丝纳米面料原有的性
质，不利于推广和使用；该纳米纤维静电纺丝医用防护服面料的制备方法，静电纺丝机喷丝针头运动路径相对于静电纺丝机本体分别呈横向和竖向“z”字形进行两次纺丝，纺制的面料各方向的抗拉抗撕裂能力优异，满足医护人员日常使用要求，延长使用寿命，降低整体使用成本，，采用平直的玻璃作为接收静电纺丝的装置，相对于滚筒式的接收装置，能够更好地提升纺丝面料的厚度，解决静电纺丝工艺对于厚度的局限，提升成型面料整体的强度，同时玻璃的光滑性也便于操作人员将喷射纺丝后成型的面料取下，缩短处理时间，加之紫外线灯的设置，能够达到提升纺丝固化速度和杀灭面料上细菌的双重效果，提升工艺方法整体效率以及面料成品的质量，满足医护人员的使用要求。