一种具有抗菌功能的复合面料及其制备方法与流程

本发明涉及抗菌面料，具体为一种具有抗菌功能的复合面料及其制备方法。

背景技术：

1、复合面料是将一层或多层纺织材料、无纺材料及其他功能材料经粘结贴合而成的一种新型材料，复合面料分为普通复合面料和功能复合面料，功能复合面料是经过复合的面料，具有防水透湿、抗辐射、耐洗涤、抗磨损抗菌、防紫外线、抗静电等特殊功能，具有抗菌功能的复合面料可以应用在服装、家纺、医疗等领域，是人们居家生活不可缺少的面料之一。

2、现有技术中复合面料存在的缺陷是：

3、1、专利文件us20220097354a1公开了具有多层层压面料的复合材料，该复合材料基层不具备抗菌功能，未对复合材料进行抗菌处理会使汗液和分泌物附着在衣物上时滋生细菌甚至产生异味，抗菌效果不佳。

4、2、专利文件cn114635289a公开了一种抗菌复合型面料及其制备方法，该复合型面料在制备过程中不能对复合面料表面进行处理以改善其表面性能，抗菌物质与复合面料表面的粘附性不佳无法保证抗菌物质的良好使用效果。

5、3、专利文件cn105172272b公开了一种抗菌防水透湿复合面料及其制备方法，该复合面料不能对其表面的抗菌物质进行均匀分散，抗菌物质团聚降低了复合面料的抗菌效果，缩短了复合面料的使用寿命。

6、4、专利文件cn216183253u公开了一种具有抗菌功能的复合面料，该复合面料外表面无法阻断外界病菌和有害微生物对复合面料的侵入，无法阻止细菌和病毒在面料上滋生和传播，增加了交叉感染的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有抗菌功能的复合面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有抗菌功能的复合面料，包括内层聚丙烯无纺布、聚醚型热塑性聚氨酯膜和外层聚酰胺无纺布，所述内层聚丙烯无纺布的外侧设置有聚醚型热塑性聚氨酯膜，所述聚醚型热塑性聚氨酯膜的外侧设置有外层聚酰胺无纺布，所述内层聚丙烯无纺布的内表面喷涂有纳米银抗菌膜。

3、优选的，所述内层聚丙烯无纺布的面密度为15～35g/㎡，聚醚型热塑性聚氨酯膜采用共混工艺制备，外层聚酰胺无纺布的面密度为10～35g/㎡。

4、优选的，按重量份数计，所述聚醚型热塑性聚氨酯膜由100份聚醚型热塑性聚氨酯、15份马来酸酐接枝苯乙稀-乙烯、1份抗氧剂、0.5份光稳定剂、8份抗菌剂、1份增韧剂、0.6份润滑剂在高速捏合机上共混而成。

5、一种具有抗菌功能的复合面料的制备方法，包括如下步骤；s1、内层聚丙烯无纺布加工；s2、纳米银抗菌剂制备；s3、纳米银抗菌膜合成；s4、聚醚型热塑性聚氨酯膜制备；s5、外层聚酰胺无纺布加工；s6、整合加工。

6、优选的，所述内层聚丙烯无纺布加工步骤如下：将聚丙烯树脂和其他原料混合后通过螺杆挤出机熔融挤出形成连续的片状熔体，将挤出的片状熔体经过拉伸设备进行双向拉伸使其分子链取向，拉伸后的熔体经过冷却装置形成纤维网状结构，将纤维网状结构经过热压机加热加压使其固定成型得到聚丙烯无纺布。

7、优选的，所述纳米银抗菌剂制备步骤如下：按重量份数计，在100份的去离子水中加入20～30份的磷酸锆以及10～11份的柠檬酸配置成悬浮液，在悬浮液中加入0.3～1.3份的硝酸银并搅拌2～3h，加入1～3份的钛酸酯后继续搅拌2～4h，对溶液依次进行过滤、烘干、煅烧、粉碎得到纳米银抗菌剂。

8、优选的，所述纳米银抗菌膜合成步骤如下：(1)聚丙烯无纺布表面预处理：将聚丙烯无纺布放置在等离子体处理设备的处理区域内，使用大气压等离子体射流设备对聚丙烯无纺布进行等离子体处理，处理过程中等离子体中的高能粒子会轰击聚丙烯无纺布的表面使其表面发生刻蚀、活化变化，聚丙烯无纺布表面变得粗糙并带有更多的活性基团，等离子体处理时长为20s～50s；(2)涂抹粘合剂：使用刷子将稀释后的环氧树脂粘合剂均匀涂抹在聚丙烯无纺布的表面，确保涂抹均匀且不留死角；(3)纳米银抗菌剂放置：在涂抹了环氧树脂粘合剂的聚丙烯无纺布上均匀放置纳米银抗菌剂，确保纳米银抗菌剂与环氧树脂粘合剂充分接触并粘附在聚丙烯无纺布上，纳米银抗菌剂与聚丙烯无纺布表面发生化学键合可以更容易地粘附在其表面上；(4)压实与固化：使用热压机将放置了纳米银抗菌剂的聚丙烯无纺布进行压实，以确保环氧树脂粘合剂和纳米银抗菌剂之间的紧密接触，进行固化处理使粘合剂充分固化并增强粘附力；(5)超声分散处理：将纳米银抗菌剂加水混合制备成纳米银抗菌剂溶液并倒入超声波设备中，纳米银抗菌剂溶液浓度为2000ppm～3500ppm，将压实固化后的聚丙烯无纺布浸泡在制备好的纳米银抗菌剂溶液中，确保面料完全浸泡在溶液中，超声波设备超声频率控制在20～40khz，超声波会产生高频振动和空化效应，有助于纳米银抗菌剂在复合面料中均匀分散，根据复合面料的材质和纳米银抗菌剂的特性，控制超声波处理的时间，过长或过短的处理时间都可能影响纳米银抗菌剂的分散效果，超声分散时间为1～1.5h；(6)检查与后处理：处理完成后取出复合面料通过观察面料的外观、触摸其表面并使用显微镜检查纳米银抗菌剂的分散效果，分散合格够进行后续的干燥与固化处理。

9、优选的，所述聚醚型热塑性聚氨酯膜制备步骤如下：将共混后的物料在双螺杆挤出机上熔融挤出，其中双螺杆挤出机的前段温度为80～110℃，中段温度为130～150℃，后段温度为150～170℃，机头温度为80～100℃，将挤出的物料造粒即可得到聚醚型热塑性聚氨酯膜。

10、优选的，所述外层聚酰胺无纺布加工步骤如下：(1)制备抗菌剂：利用溶胶-凝胶法将纳米氧化锌制备成抗菌剂，选择聚酰胺制备成纺丝液，聚酰胺纺丝液的浓度为10％～30％；(2)添加抗菌剂：将制备好的纳米氧化锌抗菌剂加入纺丝液中，使用磁力搅拌器促进抗菌剂在纺丝液中均匀分散，在35℃条件下搅拌2h，转速为300r/min；(3)纺丝制备：使用静电纺丝机将含有抗菌剂的纺丝液进行纺丝形成具有抗菌功能的纤维，将纤维编织成外层聚酰胺无纺布。

11、优选的，所述整合加工步骤如下：将外层聚酰胺无纺布、聚醚型热塑性聚氨酯膜以及内层聚丙烯无纺布按照辊涂的方式通过pur胶粘合固定制得具有抗菌功能的复合面料，pur胶为点状分布，pur胶的用量为3～5g/㎡，对制备好的具有抗菌功能的复合面料进行热处理和定型。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

13、1、本发明通过采用聚丙烯无纺布制备复合面料可以有效抑制细菌在面料上的生长和繁殖，聚丙烯无纺布具有较高的强度和耐久性，在聚丙烯无纺布的内表面涂层中加入纳米银抗菌剂，抗菌物质能够有效杀灭细菌和真菌等微生物，从而防止细菌在面料上的生长和繁殖，汗液和分泌物附着在衣物上时能够有效抑制细菌的滋生，减少异味的产生，保持衣物的清新和卫生，纳米银抗菌剂具有低负载量和高抑菌率的特点，可以实现主动抗菌抗病毒的功能，进一步增强复合面料自身的防护性能，纳米银抗菌剂还具有良好的可重复使用性，经过多次洗消处理后，防护面料各方面性能变化微小，仍能保持优异的抗菌效果，具有优秀的耐染色和抗变色性能，延长了复合面料的使用寿命。

14、2、本发明通过使用大气压等离子体射流设备对聚丙烯无纺布进行等离子体处理，处理过程中等离子体中的高能粒子会轰击聚丙烯无纺布的表面使其表面发生刻蚀、活化变化，聚丙烯无纺布表面变得粗糙并带有更多的活性基团，使用刷子将稀释后的环氧树脂粘合剂均匀涂抹在聚丙烯无纺布的表面，在涂抹了环氧树脂粘合剂的聚丙烯无纺布上均匀放置纳米银抗菌剂，确保纳米银抗菌剂与环氧树脂粘合剂充分接触并粘附在聚丙烯无纺布上，纳米银抗菌剂与聚丙烯无纺布表面发生化学键合可以更容易地粘附在其表面上，提高了纳米银抗菌剂的粘附性和抗菌效果。

15、3、本发明通过将纳米银抗菌剂水混合制备成纳米银抗菌剂溶液并倒入超声波设备中，将压实固化后的聚丙烯无纺布浸泡在制备好的纳米银抗菌剂溶液中，确保面料完全浸泡在溶液中，超声波设备工作使超声波产生高频振动和空化效应，有助于纳米银抗菌剂在复合面料中均匀分散，根据复合面料的材质和纳米银抗菌剂的特性，控制超声波处理时间以保证纳米银抗菌剂的分散效果，确保纳米银抗菌剂在复合面料中均匀分散以提高复合面料的抗菌效果。

16、4、本发明通过利用纳米技术制备抗菌剂并将其加入复合面料的纺丝液中，制成具有抗菌功能的复合面料，纳米氧化锌抗菌剂与聚酰胺纺丝液混合制成的外层聚酰胺无纺布可以使纳米氧化锌抗菌剂在无纺布表面形成抗菌膜，阻断致病菌和有害微生物对人体的侵入，减少感染的机会可以防止细菌和病毒在面料上滋生和传播，保护复合面料使用者免受交叉感染的风险，进一步提高复合面料抗菌效果的同时增强了复合面料的安全防护强度。