本發(fā)明涉及一種無紡布的制備方法，尤其是一種納米銀改良無紡布的制備方法。
背景技術(shù)：
納米銀是將粒徑做到納米級的金屬銀單質(zhì)，具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、催化性質(zhì)。納米銀具有納米顆粒的高比表面積，同時具有強(qiáng)殺菌性，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，銀納米粒子可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死650多種細(xì)菌：納米銀顆粒與病原菌的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜膜結(jié)合后，能直接進(jìn)入菌體、迅速與氧代謝酶的巰基結(jié)合，使酶失活，阻斷呼吸代謝使其窒息而死。獨(dú)特的殺菌機(jī)理，使得納米銀顆粒在低濃度就可迅速殺死致病菌。據(jù)統(tǒng)計(jì)，納米銀對大腸桿菌、淋球菌、沙眼衣原體等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，且不會產(chǎn)生抗藥性。
無紡布是由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成，是新一代環(huán)保材料，具有透氣、防潮、柔韌、輕質(zhì)、不助燃等特點(diǎn)，可用于醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)、包裝、汽車工業(yè)等多種領(lǐng)域。納米銀用在無紡布中可用于制備性能良好的無紡布加工產(chǎn)品，如嬰幼兒餐具、奶瓶，嬰兒紙尿褲，成人尿不濕，以及防霧霾口罩等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及一種納米銀無紡布的制備方法，通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀，并經(jīng)由共混、球磨、造粒、螺桿擠出得到混合均勻的納米銀原料復(fù)合物，最終經(jīng)由熔噴頭得到納米銀分散均勻的無紡布原料，制備方法便捷，納米銀分散更為均勻。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方法為：一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預(yù)處理：將無紡布切片原料在80~100℃烘干10~15h；將固體硝酸銀與分散劑按一定比例混合、配置成分散均勻的溶液，在紫外光輻照下制備分散劑分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體；
步驟二、熔融造粒：按質(zhì)量比將80~95份的無紡布切片原料、5~20份納米銀固體先在球磨機(jī)上進(jìn)行球磨，之后在熔融造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒所得納米銀原料復(fù)合球粒徑為5~25mm；
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀原料復(fù)合球經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出，螺桿擠出機(jī)外加熱區(qū)為分段加熱，設(shè)置4個獨(dú)立的加熱模塊，螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在245~280℃，納米銀原料復(fù)合球經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出時，熔體溫度控制在220~260℃；
步驟四、熔噴：螺桿擠出機(jī)擠出的納米銀原料熔體進(jìn)入計(jì)量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產(chǎn)生的大量熱空氣的帶動下進(jìn)行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布；
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的納米銀無紡布。
進(jìn)一步的，所述螺桿擠壓機(jī)的四個加熱區(qū)，第一區(qū)溫度為245~260℃，第二區(qū)溫度為255~260℃，第三區(qū)溫度為265~280℃，第四區(qū)溫度為220~260℃。
進(jìn)一步的，所述的無紡布原料切片為聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一種。
進(jìn)一步的，所述步驟一種的分散劑為檸檬酸三鈉、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述固體硝酸銀與分散劑的質(zhì)量比為1:1~1:3。
進(jìn)一步的，所述計(jì)量泵對熔體的分配量為1:4。
進(jìn)一步的，所述的納米銀溶液的干燥采用低溫冷凍干燥，或者采用有機(jī)溶劑提取過濾后干燥。
進(jìn)一步的，所述提取用有機(jī)溶劑為乙醚、正丙醚、四氫呋喃，乙二醇二甲醚中的一種或多種。
本發(fā)明通過通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀溶液，并干燥得到納米銀固體顆粒，納米銀固體顆粒與無紡布切片原料經(jīng)由共混、球磨、熔融造粒得到納米銀原料復(fù)合球，納米銀固體與無紡布原料得以一次混合，且混合物經(jīng)由造粒均分；納米銀與無紡布原料經(jīng)由螺桿擠出機(jī)的加熱擠出，納米銀固體與無紡布得到再次混勻；螺桿擠出機(jī)分階段加熱，保證納米銀原料復(fù)合物在螺桿擠出機(jī)中的熔融狀態(tài)及螺桿擠出機(jī)的出口溫度；熔融的納米銀原料復(fù)合物經(jīng)由計(jì)量泵的平均分配到達(dá)熔噴模頭，再經(jīng)由牽伸、冷卻、烘干，最終得到納米銀分散均勻的無紡布原料。
本發(fā)明的有益效果如下所示：
1.本發(fā)明通過紫外光輻照硝酸銀混合溶液制備分散劑分散的納米銀溶液，并經(jīng)干燥后得到分散劑分散的納米銀固體粉末，分散劑的存在能夠保護(hù)干燥的納米銀固體粉末的分散性，避免固體納米銀的團(tuán)聚；
2.固體的納米銀粉末中不存在溶劑的添加，在后續(xù)添加于無紡布切片原料的工藝中，維持了無紡布原料的干燥性，有利于后續(xù)工藝的進(jìn)行；
3.納米銀固體粉末與無紡布原料混合物經(jīng)由兩次共混，使納米銀固體粉末與無紡布原料混合的更為均勻：納米銀固體顆粒與無紡布切片原料首先經(jīng)由球磨、熔融造粒得到納米銀原料復(fù)合球，納米銀固體與無紡布原料得以一次混合，一次混合物經(jīng)由造粒均分；納米銀與無紡布原料經(jīng)由螺桿擠出機(jī)的加熱擠出，納米銀固體與無紡布得到再次混勻；
4.螺桿擠出機(jī)分階段加熱，保證納米銀原料復(fù)合物在螺桿擠出機(jī)中的熔融狀態(tài)及螺桿擠出機(jī)的出口溫度；經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出的熔融納米銀原料復(fù)合物經(jīng)由計(jì)量泵的平均分配到達(dá)熔噴模頭。
具體實(shí)施方式
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預(yù)處理：將無紡布切片原料在80~100℃烘干10~15h；將固體硝酸銀與分散劑按一定比例混合、配置成分散均勻的溶液，在紫外光輻照下制備分散劑分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體；
步驟二、熔融造粒：按質(zhì)量比將80~95份的無紡布切片原料、5~20份納米銀固體先在球磨機(jī)上進(jìn)行球磨，之后在熔融造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒所得納米銀復(fù)合球粒徑為5~25mm；
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀復(fù)合球經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出，螺桿擠出機(jī)外加熱區(qū)為分段加熱，設(shè)置4個獨(dú)立的加熱模塊，螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在245~280℃，納米銀復(fù)合球經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出時，熔體溫度控制在220~260℃；
步驟四、熔噴：螺桿擠出機(jī)擠出的納米銀復(fù)合熔體進(jìn)入計(jì)量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產(chǎn)生的大量熱空氣的帶動下進(jìn)行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布；
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的納米銀無紡布。
進(jìn)一步的，所述螺桿擠壓機(jī)的四個加熱區(qū)，第一區(qū)溫度為245~260℃，第二區(qū)溫度為255~260℃，第三區(qū)溫度為265~280℃，第四區(qū)溫度為220~260℃。
進(jìn)一步的，所述的無紡布原料切片為聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一種。
進(jìn)一步的，所述步驟一種的分散劑為檸檬酸三鈉、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述固體硝酸銀與分散劑的質(zhì)量比為1:1~1:3。
進(jìn)一步的，所述計(jì)量泵對熔體的分配量為1:4。
進(jìn)一步的，所述的納米銀溶液的干燥采用低溫冷凍干燥，或者采用有機(jī)溶劑提取過濾后干燥。
進(jìn)一步的，所述提取用有機(jī)溶劑為乙醚、正丙醚、四氫呋喃，乙二醇二甲醚中的一種或多種。
為了更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對其進(jìn)行解釋：
實(shí)施例1
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于首先制備納米銀固體粉末，制備步驟為：
步驟一、原料預(yù)處理：將聚乙烯切片在80℃烘干10h；將固體硝酸銀與n-乙烯基吡咯烷酮按1:1的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照10min，制備n-乙烯基吡咯烷酮分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質(zhì)量比將80份的聚乙烯切片、20份納米銀固體先在球磨機(jī)上進(jìn)行球磨，之后在熔融造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒所得納米銀聚乙烯復(fù)合球粒徑為5mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚乙烯復(fù)合球經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出，螺桿擠出機(jī)外加熱區(qū)為分段加熱，設(shè)置4個獨(dú)立的加熱模塊，第一區(qū)溫度為245℃，第二區(qū)溫度為255℃，第三區(qū)溫度為265℃，第四區(qū)溫度為220℃，納米銀聚乙烯復(fù)合球經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出時的熔體溫度為220℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機(jī)擠出的納米銀聚乙烯熔體進(jìn)入計(jì)量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產(chǎn)生的大量熱空氣的帶動下進(jìn)行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12h，得到干燥的納米銀無紡布。
實(shí)施例2
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預(yù)處理：將聚酯切片在100℃烘干15h；將固體硝酸銀與聚丙烯酸按1:3的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照20min，制備聚丙烯酸分散的納米銀溶液，該納米銀溶液經(jīng)由乙醚：正丙醚=1:1作為有機(jī)相進(jìn)行提取，然后過濾、干燥，得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質(zhì)量比將95份的聚酯切片、5份納米銀固體先在球磨機(jī)上進(jìn)行球磨，之后在熔融造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒所得納米銀聚酯復(fù)合球粒徑為25mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚酯復(fù)合球經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出，螺桿擠出機(jī)外加熱區(qū)為分段加熱，設(shè)置4個獨(dú)立的加熱模塊，第一區(qū)溫度為260℃，第二區(qū)溫度為260℃，第三區(qū)溫度為280℃，第四區(qū)溫度為260℃，納米銀聚酯復(fù)合球經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出時的熔體溫度為260℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機(jī)擠出的納米銀聚酯熔體進(jìn)入計(jì)量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產(chǎn)生的大量熱空氣的帶動下進(jìn)行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥24h，得到干燥的納米銀無紡布。
實(shí)施例3
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于首先制備納米銀固體粉末，制備步驟為：
步驟一、原料預(yù)處理：將聚酰胺切片在90℃烘干13h；將固體硝酸銀與檸檬酸三鈉按1:2的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照20min，制備檸檬酸三鈉分散的納米銀溶液，該納米銀溶液冷凍干燥后得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質(zhì)量比將90份的聚酰胺切片、10份納米銀固體先在球磨機(jī)上進(jìn)行球磨，之后在熔融造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒所得納米銀聚酰胺復(fù)合球粒徑為20mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚酰胺復(fù)合球經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出，螺桿擠出機(jī)外加熱區(qū)為分段加熱，設(shè)置4個獨(dú)立的加熱模塊，第一區(qū)溫度為250℃，第二區(qū)溫度為255℃，第三區(qū)溫度為275℃，第四區(qū)溫度為255℃，納米銀聚酰胺復(fù)合球經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出時的熔體溫度為255℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機(jī)擠出的納米銀聚酰胺熔體進(jìn)入計(jì)量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產(chǎn)生的大量熱空氣的帶動下進(jìn)行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥20h，得到干燥的納米銀無紡布。
該納米銀無紡布的制備方法，通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀，并經(jīng)由共混、球磨、造粒、螺桿擠出得到混合均勻的納米銀原料復(fù)合物，最終經(jīng)由熔噴頭得到納米銀分散均勻的無紡布原料，制備方法便捷，納米銀分散更為均勻，可用于抗菌無紡布的加工，如嬰幼濕巾，嬰兒紙尿褲，成人尿不濕，以及防霧霾口罩、抗菌過濾器用濾芯等。