一种抗菌无纺布及其制备方法与流程

本发明涉及无纺布，尤其涉及一种抗菌无纺布及其制备方法。

背景技术：

1、无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。由于具备多孔性、比表面积大、柔软、透气、价格低廉、制备工艺简单和易于工业化生产等优点，被广泛应用于壁纸、手提袋、医疗卫生、建筑装饰、服装、汽车内部装饰等领域。

2、无纺布在使用过程中容易富集营养成分，吸湿后湿润的气候环境非常适合病菌微生物的生长和繁殖，成为病菌微生物传播的宿主和载体。普通无纺布对细菌的繁殖传染以及交叉感染没有任何抑制效果，并且，普通无纺布的抗撕裂性也非常有限，无法满足医疗防护用品的实际使用需求。正是在这种形势下，抗菌无纺布应运而生，它的出现引起了业内的高度重视。

3、抗菌无纺布是一种具有抗菌作用的无纺布，在日常生活中应用广泛。传统的抗菌无纺布通常是向普通无纺布中浸轧或掺入抗菌药剂来实现抗菌性能的。然而，这类抗菌无纺布或多或少存在制备成本较高，抗菌稳定性不足，抗菌活性成分容易外渗脱落，造成安全性问题的同时，使用寿命比较短，机械力学性能有待进一步提高等技术缺陷。

4、为了解决上述问题，中国发明专利申请cn108130745a公开了一种抗菌型医用涂布无纺布的制备方法，包括如下步骤：s1、向丙烯酸酯共聚乳液中依次加入纳米银、壳聚糖、钛白粉、艾蒿提取物后，搅拌得到涂料；s2、将无纺布样品在紫外下辐照后，浸泡于丙酮溶液中40-45min后，用去离子水反复冲洗，烘干待用；s3、采用干法直接涂层的方法将步骤1制得的涂料刮涂于步骤2烘干待用的无纺布上；s4、将刮涂后的无纺布在室温下干燥5-10min；s5、将步骤4中干燥后的无纺布在100-130℃的烘道内干燥18-30min。该专利申请通过纳米银、壳聚糖、钛白粉、艾蒿提取物等配合起到抗菌作用，抗菌效果一般，抗撕裂性很差。而且是通过表面涂布的方法实现抗菌效果，实际上是非常不可靠的，涂层非常容易遭到破坏，抗菌性也随之消失。

5、可见，本领域仍然需要一种抗菌效果显著，抗菌稳定性好，抗撕裂性能足，使用寿命长的抗菌无纺布及其制备方法。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种抗菌效果显著，抗菌稳定性好，抗撕裂性能足，使用寿命长的抗菌无纺布及其制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种抗菌无纺布，包括如下按重量份计的各原料制成：超支化聚丙烯40-60份、聚氨丙基双胍3-5份、功能共聚物20-30份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-5份、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮2-4份、海藻酸钠0.3-0.5份；所述功能共聚物包括分别由丁香酚、n-烯丙基苯并噻唑溴化物、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺通过共聚反应引入的结构单元。

3、优选的，所述超支化聚丙烯的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述超支化聚丙烯是按中国发明专利cn107187153b中实施例1的方法制成。

4、优选的，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将丁香酚、n-烯丙基苯并噻唑溴化物、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6h，后在水中沉出，并用乙醇洗涤粗产物3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。

5、优选的，所述丁香酚、n-烯丙基苯并噻唑溴化物、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(0.1-0.2):(1-2):(0.02-0.04):(8-15)。

6、优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

7、优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氮气中的任意一种。

8、本发明的另一个目的，在于提供一种所述抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：

9、步骤s1、将超支化聚丙烯、聚氨丙基双胍和功能共聚物按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中依次进行熔喷、成网、轧机辊压成布；制成坯布；

10、步骤s2、将甲基丙烯酸缩水甘油酯、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮均匀分散于丙酮中，然后将坯布浸泡于其中，在氮气气氛下采用60co-γ射线源进行辐射接枝，后依次经过洗涤、干燥，得到接枝改性坯布；

11、步骤s3、将接枝改性坯布浸泡在50-60℃的海藻酸钠的水溶液中18-30h，取出后依次经过水洗、干燥，得到抗菌无纺布。

12、优选的，步骤s1中所述轧机辊压的温度为120℃-160℃，无纺布通过轧机热辊的速度为200-300转/分。

13、优选的，步骤s2中所述甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙酮的质量比为1:(5-8)。

14、优选的，步骤s2中所述辐射接枝是在室温下进行的，吸收剂量为5～40kgy，剂量率为5～20kgy/h。

15、优选的，步骤s2中所述干燥的温度为70-80℃，时间为8-12h。

16、优选的，步骤s3中所述海藻酸钠的水溶液的质量百分浓度为10-20％。

17、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

18、(1)本发明公开的抗菌无纺布的制备方法，制备工艺简单，制备周期短，对环境影响和对设备依赖性小，耗能低，不使用价格昂贵的贵金属银，制备成本相对低廉，具有较高的推广应用价值。

19、(2)本发明公开的抗菌无纺布，包括如下按重量份计的各原料制成：超支化聚丙烯40-60份、聚氨丙基双胍3-5份、功能共聚物20-30份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3-5份、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮2-4份、海藻酸钠0.3-0.5份；通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的无纺布抗菌效果显著，抗菌稳定性好，抗撕裂性能足，使用寿命长，手感佳，生物相容性好。

20、(3)本发明公开的抗菌无纺布，所述功能共聚物包括分别由丁香酚、n-烯丙基苯并噻唑溴化物、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺通过共聚反应引入的结构单元；通过上述结构单元使得共聚物分子结构中同时引入酚基、苯并噻唑盐、咪唑烷基酰胺结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，相互配合，使得制成的无纺布产品抗撕裂性能足，抗菌效果显著，抗菌稳定性好，使用寿命长。

21、(4)本发明公开的抗菌无纺布，含有不饱和烯键的甲基丙烯酸缩水甘油酯和双(1-乙烯基咪唑-2-)酮会在无纺布表面进行辐射接枝，同时甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基又能与聚氨丙基双胍上的氨基发生环氧开环反应，海藻酸钠还能与共聚物分子结构中的苯并噻唑盐结构发生离子交换反应，进而形成互穿网络结构；同时引入的海藻酸根、咪唑酮结构与其它结构相互配合，共同作用，使得制成的无纺布撕裂性能更足，抗菌效果更显著，抗菌稳定性更好，使用寿命更长。