一种医用无纺布的制备方法及其产品与流程

1.本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种医用无纺布的制备方法及其产品。


背景技术：

2.无纺布是新一代环保材料，具有强力好、透气防水、环保、柔韧、无毒无味，且价格便宜等优点。它是新一代环保材料，具有拒水、透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性、色彩丰富等特点。
3.无纺布的制备有非常多的工艺手段，譬如水刺无纺，是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维彼此缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备必定强力。热合无纺，是指在纤网中参加纤维状或粉状热熔粘合加固材料，纤网再通过加热熔融冷却加固成布。气流成网无纺布又可称做无尘纸、干法造纸无纺布，它是选用气流成网技能将木浆纤维板开松成单纤维状况，然后用气流办法使纤维凝聚在成网帘上，纤网再加固成布。湿法无纺是将置于水介质中的纤维质料开松成单纤维，一起使不一样纤维质料混合，制成纤维悬浮浆，悬浮浆输送到成网组织，纤维在湿态下成网再加固成布。纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而构成接连长丝后，长丝铺设成网，纤网再通过本身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固办法，使纤网成为无纺布。熔喷无纺布的技能进程：聚合物喂入-熔融挤出-纤维构成-纤维冷却-成网-加固成布。针刺无纺布干法无纺布的一种，针刺无纺布是使用刺针的穿刺作用，将疏松的纤网加固成布。缝编无纺使用经编线圈构造对纤网、纱线层、非纺织材料(例如塑料薄片、塑料薄金属箔等)或它们的组合体进行加固，以制成无纺布。
4.无纺布的用途多样，尤其在医疗和健康领域出现机会数不胜多，医疗、卫生用无纺布主要有手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、民用抹布、擦拭布、湿面巾、魔术毛巾、柔巾卷、美容用品、卫生巾、卫生护垫、及一次性卫生用布等。为了进一步满足医院的特殊需求，譬如抗菌，减少伤口皮肤黏连和一定的热塑定形(类似于夹板石膏)性能，故进行了此次医用无纺布制备技术开发。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种医用无纺布的制备方法。
6.本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的医用无纺布产品。
7.本发明目的通过下述方案实现：一种医用无纺布的制备方法，利用静电纺工艺制备具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布，包括如下步骤：步骤一，含氟丙烯酸酯预聚物的制备：按质量取10~20份的丙烯酸六氟丁酯、13份丙烯酸羟乙酯、12份丙烯酸丁酯以及5份链转移剂正十二硫醇溶入150份的１,４-二氧六环中，在氮气气氛中搅拌回流加热到85℃，将50份溶有5份偶氮二异丁腈引发剂的１,４-二氧六环缓慢滴入反应，待产物1640cm-1
、810cm-1
处的双键的红外吸收峰消失后停止反应，通过旋蒸除去溶剂烘干后，将产物溶解在250份乙酸乙酯中，体系温度稳定在零摄氏度，加入30份的三乙胺搅拌混合均匀后，将5份丙烯酰氯缓慢滴加到反应器中反应２小时后逐渐升温至室
温，反应直至羟基红外吸收峰消失后停止，旋转蒸发除去乙酸乙酯等易挥发组分，最后低温真空干燥后得到粘稠液体形态的含氟丙烯酸酯预聚物；步骤二，预聚物电纺浆料的制备：按质量取含氟丙烯酸酯预聚物15份、光引发剂2-羟基-2甲基-1苯基-1丙酮0.3份及2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯0.15份、聚己内酯粉末 30份、纳米氧化锌5份，加入到1000~1500份质量浓度15%的聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺溶液中，经过预混后灌入湿法研磨设备，研磨介质为氧化锆微球，研磨转速2000rpm，研磨期间物料温度控制在3℃以下，当物料中颗粒粒径d
90
≤0.5μm时出料，得到预聚物电纺浆料。
8.步骤三，静电纺丝制备复合医用无纺布：将电纺液加入到上胶槽中，加入量以胶辊辊底没入浆料3~5mm为宜，同时接入蠕动泵浆料补料循环系统，胶辊接高电压并以适宜转速旋转上胶。无纺布放卷后紧贴着胶辊正上方的极板作水平匀速收卷动作，胶辊上端的浆料在高压静电场力作用下向上形成射流，均匀沉积在上方的无纺布上形成纤维覆盖交织的复合无纺布。用高压汞灯对复合无纺布进行光聚合，光照强度30mw/cm2，曝光2分钟，得到具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布。
9.前面所述湿法研磨所用磨介氧化锆微球直径≤0.1mm。
10.前面所述所用的无纺布的克重为10~20g/m2。
11.前面所述纺丝时上胶料槽中可以同时放多个相互平行的胶辊，这些胶辊规格相同，可以同时接电旋转上胶，且旋转方向可以单独控制。
12.前面所述纺丝时的电压范围为70~100kv，胶辊上端到极板的距离h范围是170~200mm，无纺布收卷速度为0.2~1m/s，喷涂空间环境温度为40~50℃，湿度为40%~60%。
13.前面所述所用的聚己内酯pcl分子量在50000~80000，熔点≥60℃，通过低温粉碎手段得到可用的树脂粉末。
14.本发明提供一种医用无纺布根据上述任一所述方法制备得到，所得复合医用无纺布，温度在60℃以上(用热水或电吹风升温)容易软化进行塑性，温度低于50℃时薄膜与片材形状可保持一定的稳定性，两种形态根据温度变化可逆。同时无纺布对油水的接触角大于90
°
。
15.前面所述最终所得到的医用无纺布对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率≥99%，气阻＜90pa，透气性好。
16.本发明首先利用聚合反应制备出粘稠液体状态的含氟丙烯酸预聚物，然后和光引发剂、抗菌、热塑性树脂组分一起混入聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺溶液预混，再通过低温湿法研磨工艺将其研磨成细度很高的料浆，反应组分和功能组分都可以得到很好的分散。借助静电纺丝的机理，料浆通过强电场力向无纺布覆盖的金属基板喷射成丝，通过水平方向对无纺布匹移动速度的控制，对无纺布基底形成全面均匀的纤维覆盖，再经过光固化处理，得到具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布，而且各项指标也很理想。
附图说明
17.附图1：本发明工艺流程简图；图中标号说明：1——电纺浆料；2——上胶槽；3——胶辊；4——蠕动泵浆料补料循环系统； 5——无纺布；6——极板；
7——放卷轴；8——张紧轴；9——过卷轴；10——光固化箱。
具体实施方式
18.本发明通过下面的具体实例进行详细描述，但本发明的保护范围不受限于这些实施例。
19.实施例1：一种医用无纺布，利用静电纺工艺制备具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布，按如下步骤制备：步骤一，含氟丙烯酸酯预聚物的制备：取10g的丙烯酸六氟丁酯、13g丙烯酸羟乙酯、12g丙烯酸丁酯以及5g链转移剂正十二硫醇，溶入150g的１,４-二氧六环中，在氮气气氛中搅拌回流加热到85℃，将50g溶有5g偶氮二异丁腈引发剂的１,４-二氧六环缓慢滴入反应，待产物1640cm-1
、810cm-1
处的双键的红外吸收峰消失后停止反应，通过旋蒸除去溶剂烘干后，将产物溶解在250g乙酸乙酯中，体系温度稳定在零摄氏度，加入30g的三乙胺搅拌混合均匀后，将5g丙烯酰氯缓慢滴加到反应器中反应２小时后逐渐升温至室温，反应直至羟基红外吸收峰消失后停止，旋转蒸发除去乙酸乙酯等易挥发组分，最后低温真空干燥后得到粘稠液体形态的含氟丙烯酸酯预聚物；步骤二，电纺浆料的制备：取含氟丙烯酸酯预聚物15 g、光引发剂2-羟基-2甲基-1苯基-1丙酮0.3g及2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯0.15 g、聚己内酯粉末 30 g、纳米氧化锌5 g，加入到1000g质量浓度15%的聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺溶液中，经过预混后灌入湿法研磨设备，研磨介质为直径≤0.1mm氧化锆微球，研磨转速2000rpm，研磨期间物料温度控制在3℃以下，当物料中颗粒粒径d
90
≤0.5μm时出料，得到预聚物电纺浆料；步骤三，静电纺丝制备复合医用无纺布：如图1所示，将电纺浆料1加入到上胶槽2中，加入量以胶辊3辊底没入浆料3~5mm为宜，同时接入蠕动泵浆料补料循环系统4，胶辊3接高电压并以适宜转速旋转上胶，无纺布5自放卷轴7放卷、由张紧轴8和收卷轴张紧后紧贴着胶辊3正上方的极板6作水平匀速收卷动作，胶辊3上端的浆料在高压静电场力作用下向上形成射流，均匀沉积在上方的无纺布上形成纤维覆盖交织的复合无纺布，无纺布的克重为10~20g/m2；在光固化箱10内用高压汞灯对复合无纺布进行光聚合，光照强度30mw/cm2、曝光2分钟，得到具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布。
20.其中，根据生产规模，纺丝时上胶槽2中可同时放二个以上相互平行的胶辊，这些胶辊规格相同，同时接电旋转上胶，且旋转方向单独控制。
21.纺丝时的电压范围为70~100kv，胶辊上端到极板的距离h范围是170~200mm，无纺布收卷速度为0.2~1m/s，喷涂空间环境温度为40~50℃，湿度为40%~60%。
22.所用的聚己内酯pcl分子量在50000~80000，熔点≥60℃，通过低温粉碎手段得到可用的树脂粉末。
23.无纺布相关测试结果见表1所示：大肠杆菌抗菌率99.4%，金黄色葡萄球菌抗菌率99.0%，疏水角92
°
和气阻75pa。
24.实施例2一种医用无纺布，与实施例1步骤近似，按如下步骤制备：
步骤一，含氟丙烯酸酯预聚物的制备：取15g的丙烯酸六氟丁酯、13g丙烯酸羟乙酯、12g丙烯酸丁酯以及5g链转移剂正十二硫醇，溶入150g的１,４-二氧六环中，在氮气气氛中搅拌回流加热到85℃，将50g溶有5g偶氮二异丁腈引发剂的１,４-二氧六环缓慢滴入反应，待产物1640cm-1
、810cm-1
处的双键的红外吸收峰消失后停止反应，通过旋蒸除去溶剂烘干后，将产物溶解在250g乙酸乙酯中，体系温度稳定在零摄氏度，加入30g的三乙胺搅拌混合均匀后，将5g丙烯酰氯缓慢滴加到反应器中反应２小时后逐渐升温至室温，反应直至羟基红外吸收峰消失后停止，旋转蒸发除去乙酸乙酯等易挥发组分，最后低温真空干燥后得到粘稠液体形态的含氟丙烯酸酯预聚物；步骤二，电纺浆料的制备：取含氟丙烯酸酯预聚物15 g、光引发剂2-羟基-2甲基-1苯基-1丙酮0.3g及2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯0.15 g、聚己内酯粉末 30 g、纳米氧化锌5 g，加入到1300g质量浓度15%的聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺溶液中，经过预混后灌入湿法研磨设备，研磨介质为氧化锆微球，研磨转速2000rpm，研磨期间物料温度控制在3℃以下，当物料中颗粒粒径d
90
≤0.5μm时出料，得到预聚物电纺浆料；步骤三，静电纺丝制备复合医用无纺布：将电纺浆料加入到上胶槽中，静电纺设备与实施例1相同，加入量以胶辊辊底没入浆料3~5mm为宜，同时接入蠕动泵浆料补料循环系统，胶辊接高电压并以适宜转速旋转上胶，无纺布放卷后紧贴着胶辊正上方的极板作水平匀速收卷动作，胶辊上端的浆料在高压静电场力作用下向上形成射流，均匀沉积在上方的无纺布上形成纤维覆盖交织的复合无纺布；用高压汞灯对复合无纺布进行光聚合，光照强度30mw/cm2，曝光2分钟，得到具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布。
25.无纺布相关测试结果见表1所示：大肠杆菌抗菌率99.3%、金黄色葡萄球菌抗菌率99.1%、疏水角93
°
和气阻85pa。
26.实施例3：一种医用无纺布，与实施例1步骤近似，按如下步骤制备：步骤一，含氟丙烯酸酯预聚物的制备：取20g的丙烯酸六氟丁酯、13g丙烯酸羟乙酯、12g丙烯酸丁酯以及5g链转移剂正十二硫醇，溶入150g的１,４-二氧六环中，在氮气气氛中搅拌回流加热到85℃，将50g溶有5g偶氮二异丁腈引发剂的１,４-二氧六环缓慢滴入反应，待产物1640cm-1
、810cm-1
处的双键的红外吸收峰消失后停止反应，通过旋蒸除去溶剂烘干后，将产物溶解在250g乙酸乙酯中，体系温度稳定在零摄氏度，加入30g的三乙胺搅拌混合均匀后，将5g丙烯酰氯缓慢滴加到反应器中反应２小时后逐渐升温至室温，反应直至羟基红外吸收峰消失后停止，旋转蒸发除去乙酸乙酯等易挥发组分，最后低温真空干燥后得到粘稠液体形态的含氟丙烯酸酯预聚物；步骤二，电纺浆料的制备：取含氟丙烯酸酯预聚物15 g、光引发剂2-羟基-2甲基-1苯基-1丙酮0.3g及2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯0.15 g、聚己内酯粉末 30 g、纳米氧化锌5 g，加入到1500g质量浓度15%的聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺溶液中，经过预混后灌入湿法研磨设备，研磨介质为氧化锆微球，研磨转速2000rpm，研磨期间物料温度控制在3℃以下，当物料中颗粒粒径d
90
≤0.5μm时出料，得到预聚物电纺浆料；步骤三，静电纺丝制备复合医用无纺布：将电纺浆料加入到上胶槽中，静电纺设备与实施例1相同，加入量以胶辊辊底没入浆料3~5mm为宜，同时接入蠕动泵浆料补料循环系统，胶辊接高电压并以适宜转速旋转上胶，无纺布放卷后紧贴着胶辊正上方的极板作水平
匀速收卷动作，胶辊上端的浆料在高压静电场力作用下向上形成射流，均匀沉积在上方的无纺布上形成纤维覆盖交织的复合无纺布；用高压汞灯对复合无纺布进行光聚合，光照强度30mw/cm2，曝光2分钟，得到具有双疏抗菌功能的热塑性复合医用无纺布。
27.无纺布相关测试结果见表1所示，大肠杆菌抗菌率99.5%。、金黄色葡萄球菌抗菌率99.0%、疏水角91
°
和气阻71pa。