本发明涉及一种无纺布的制备方法，尤其是一种纳米银改良无纺布的制备方法。
背景技术：
纳米银是将粒径做到纳米级的金属银单质，具有独特的光学、电学、催化性质。纳米银具有纳米颗粒的高比表面积，同时具有强杀菌性，据研究发现，银纳米粒子可在数分钟内杀死650多种细菌：纳米银颗粒与病原菌的细胞壁或细胞膜膜结合后，能直接进入菌体、迅速与氧代谢酶的巯基结合，使酶失活，阻断呼吸代谢使其窒息而死。独特的杀菌机理，使得纳米银颗粒在低浓度就可迅速杀死致病菌。据统计，纳米银对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，且不会产生抗药性。
无纺布是由定向的或随机的纤维构成，是新一代环保材料，具有透气、防潮、柔韧、轻质、不助燃等特点，可用于医疗卫生、工业、包装、汽车工业等多种领域。纳米银用在无纺布中可用于制备性能良好的无纺布加工产品，如婴幼儿餐具、奶瓶，婴儿纸尿裤，成人尿不湿，以及防雾霾口罩等。
技术实现要素：
本发明涉及一种纳米银无纺布的制备方法，通过紫外光辐照硝酸银溶液制备纳米银，并经由共混、球磨、造粒、螺杆挤出得到混合均匀的纳米银原料复合物，最终经由熔喷头得到纳米银分散均匀的无纺布原料，制备方法便捷，纳米银分散更为均匀。
为实现上述目的，本发明采用的具体方法为：一种纳米银无纺布的制备方法，其特征在于：制备步骤为：
步骤一、原料预处理：将无纺布切片原料在80~100℃烘干10~15h；将固体硝酸银与分散剂按一定比例混合、配置成分散均匀的溶液，在紫外光辐照下制备分散剂分散的纳米银溶液，该纳米银溶液干燥后得到纳米银固体；
步骤二、熔融造粒：按质量比将80~95份的无纺布切片原料、5~20份纳米银固体先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，造粒所得纳米银原料复合球粒径为5~25mm；
步骤三、熔融挤出：将造粒所得纳米银原料复合球经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，设置4个独立的加热模块，螺杆挤出机各区温度控制在245~280℃，纳米银原料复合球经螺杆挤压机熔融挤出时，熔体温度控制在220~260℃；
步骤四、熔喷：螺杆挤出机挤出的纳米银原料熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在空气加热器产生的大量热空气的带动下进行牵伸，并在接收装置上冷却成型为纳米银无纺布；
步骤五、干燥：将上述冷却成型的无纺布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的纳米银无纺布。
进一步的，所述螺杆挤压机的四个加热区，第一区温度为245~260℃，第二区温度为255~260℃，第三区温度为265~280℃，第四区温度为220~260℃。
进一步的，所述的无纺布原料切片为聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一种。
进一步的，所述步骤一种的分散剂为柠檬酸三钠、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种。
进一步的，所述固体硝酸银与分散剂的质量比为1:1~1:3。
进一步的，所述计量泵对熔体的分配量为1:4。
进一步的，所述的纳米银溶液的干燥采用低温冷冻干燥，或者采用有机溶剂提取过滤后干燥。
进一步的，所述提取用有机溶剂为乙醚、正丙醚、四氢呋喃，乙二醇二甲醚中的一种或多种。
本发明通过通过紫外光辐照硝酸银溶液制备纳米银溶液，并干燥得到纳米银固体颗粒，纳米银固体颗粒与无纺布切片原料经由共混、球磨、熔融造粒得到纳米银原料复合球，纳米银固体与无纺布原料得以一次混合，且混合物经由造粒均分；纳米银与无纺布原料经由螺杆挤出机的加热挤出，纳米银固体与无纺布得到再次混匀；螺杆挤出机分阶段加热，保证纳米银原料复合物在螺杆挤出机中的熔融状态及螺杆挤出机的出口温度；熔融的纳米银原料复合物经由计量泵的平均分配到达熔喷模头，再经由牵伸、冷却、烘干，最终得到纳米银分散均匀的无纺布原料。
本发明的有益效果如下所示：
1.本发明通过紫外光辐照硝酸银混合溶液制备分散剂分散的纳米银溶液，并经干燥后得到分散剂分散的纳米银固体粉末，分散剂的存在能够保护干燥的纳米银固体粉末的分散性，避免固体纳米银的团聚；
2.固体的纳米银粉末中不存在溶剂的添加，在后续添加于无纺布切片原料的工艺中，维持了无纺布原料的干燥性，有利于后续工艺的进行；
3.纳米银固体粉末与无纺布原料混合物经由两次共混，使纳米银固体粉末与无纺布原料混合的更为均匀：纳米银固体颗粒与无纺布切片原料首先经由球磨、熔融造粒得到纳米银原料复合球，纳米银固体与无纺布原料得以一次混合，一次混合物经由造粒均分；纳米银与无纺布原料经由螺杆挤出机的加热挤出，纳米银固体与无纺布得到再次混匀；
4.螺杆挤出机分阶段加热，保证纳米银原料复合物在螺杆挤出机中的熔融状态及螺杆挤出机的出口温度；经螺杆挤出机挤出的熔融纳米银原料复合物经由计量泵的平均分配到达熔喷模头。
具体实施方式
一种纳米银无纺布的制备方法，其特征在于：制备步骤为：
步骤一、原料预处理：将无纺布切片原料在80~100℃烘干10~15h；将固体硝酸银与分散剂按一定比例混合、配置成分散均匀的溶液，在紫外光辐照下制备分散剂分散的纳米银溶液，该纳米银溶液干燥后得到纳米银固体；
步骤二、熔融造粒：按质量比将80~95份的无纺布切片原料、5~20份纳米银固体先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，造粒所得纳米银复合球粒径为5~25mm；
步骤三、熔融挤出：将造粒所得纳米银复合球经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，设置4个独立的加热模块，螺杆挤出机各区温度控制在245~280℃，纳米银复合球经螺杆挤压机熔融挤出时，熔体温度控制在220~260℃；
步骤四、熔喷：螺杆挤出机挤出的纳米银复合熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在空气加热器产生的大量热空气的带动下进行牵伸，并在接收装置上冷却成型为纳米银无纺布；
步骤五、干燥：将上述冷却成型的无纺布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的纳米银无纺布。
进一步的，所述螺杆挤压机的四个加热区，第一区温度为245~260℃，第二区温度为255~260℃，第三区温度为265~280℃，第四区温度为220~260℃。
进一步的，所述的无纺布原料切片为聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一种。
进一步的，所述步骤一种的分散剂为柠檬酸三钠、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种。
进一步的，所述固体硝酸银与分散剂的质量比为1:1~1:3。
进一步的，所述计量泵对熔体的分配量为1:4。
进一步的，所述的纳米银溶液的干燥采用低温冷冻干燥，或者采用有机溶剂提取过滤后干燥。
进一步的，所述提取用有机溶剂为乙醚、正丙醚、四氢呋喃，乙二醇二甲醚中的一种或多种。
为了更好的说明本发明，下面结合具体实施例对其进行解释：
实施例1
一种纳米银无纺布的制备方法，其特征在于首先制备纳米银固体粉末，制备步骤为：
步骤一、原料预处理：将聚乙烯切片在80℃烘干10h；将固体硝酸银与n-乙烯基吡咯烷酮按1:1的比例混合、配置成分散均匀的溶液，紫外光辐照10min，制备n-乙烯基吡咯烷酮分散的纳米银溶液，该纳米银溶液干燥后得到纳米银固体。
步骤二、熔融造粒：按质量比将80份的聚乙烯切片、20份纳米银固体先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，造粒所得纳米银聚乙烯复合球粒径为5mm。
步骤三、熔融挤出：将造粒所得纳米银聚乙烯复合球经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，设置4个独立的加热模块，第一区温度为245℃，第二区温度为255℃，第三区温度为265℃，第四区温度为220℃，纳米银聚乙烯复合球经螺杆挤压机熔融挤出时的熔体温度为220℃。
步骤四、熔喷：螺杆挤出机挤出的纳米银聚乙烯熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在空气加热器产生的大量热空气的带动下进行牵伸，并在接收装置上冷却成型为纳米银无纺布。
步骤五、干燥：将上述冷却成型的无纺布在烘干室中干燥12h，得到干燥的纳米银无纺布。
实施例2
一种纳米银无纺布的制备方法，其特征在于：制备步骤为：
步骤一、原料预处理：将聚酯切片在100℃烘干15h；将固体硝酸银与聚丙烯酸按1:3的比例混合、配置成分散均匀的溶液，紫外光辐照20min，制备聚丙烯酸分散的纳米银溶液，该纳米银溶液经由乙醚：正丙醚=1:1作为有机相进行提取，然后过滤、干燥，得到纳米银固体。
步骤二、熔融造粒：按质量比将95份的聚酯切片、5份纳米银固体先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，造粒所得纳米银聚酯复合球粒径为25mm。
步骤三、熔融挤出：将造粒所得纳米银聚酯复合球经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，设置4个独立的加热模块，第一区温度为260℃，第二区温度为260℃，第三区温度为280℃，第四区温度为260℃，纳米银聚酯复合球经螺杆挤压机熔融挤出时的熔体温度为260℃。
步骤四、熔喷：螺杆挤出机挤出的纳米银聚酯熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在空气加热器产生的大量热空气的带动下进行牵伸，并在接收装置上冷却成型为纳米银无纺布。
步骤五、干燥：将上述冷却成型的无纺布在烘干室中干燥24h，得到干燥的纳米银无纺布。
实施例3
一种纳米银无纺布的制备方法，其特征在于首先制备纳米银固体粉末，制备步骤为：
步骤一、原料预处理：将聚酰胺切片在90℃烘干13h；将固体硝酸银与柠檬酸三钠按1:2的比例混合、配置成分散均匀的溶液，紫外光辐照20min，制备柠檬酸三钠分散的纳米银溶液，该纳米银溶液冷冻干燥后得到纳米银固体。
步骤二、熔融造粒：按质量比将90份的聚酰胺切片、10份纳米银固体先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，造粒所得纳米银聚酰胺复合球粒径为20mm。
步骤三、熔融挤出：将造粒所得纳米银聚酰胺复合球经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，设置4个独立的加热模块，第一区温度为250℃，第二区温度为255℃，第三区温度为275℃，第四区温度为255℃，纳米银聚酰胺复合球经螺杆挤压机熔融挤出时的熔体温度为255℃。
步骤四、熔喷：螺杆挤出机挤出的纳米银聚酰胺熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在空气加热器产生的大量热空气的带动下进行牵伸，并在接收装置上冷却成型为纳米银无纺布。
步骤五、干燥：将上述冷却成型的无纺布在烘干室中干燥20h，得到干燥的纳米银无纺布。
该纳米银无纺布的制备方法，通过紫外光辐照硝酸银溶液制备纳米银，并经由共混、球磨、造粒、螺杆挤出得到混合均匀的纳米银原料复合物，最终经由熔喷头得到纳米银分散均匀的无纺布原料，制备方法便捷，纳米银分散更为均匀，可用于抗菌无纺布的加工，如婴幼湿巾，婴儿纸尿裤，成人尿不湿，以及防雾霾口罩、抗菌过滤器用滤芯等。