一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布的制作方法

文档序号:16211190发布日期:2018-12-08 07:45阅读:292来源:国知局

本发明涉及无纺布技术领域,尤其涉及一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布。

背景技术

无纺布又称非织造布,是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布广泛用于医疗、卫生等行业,包括擦拭布、手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、卫生巾等大都是采用无纺布制成的。

聚酯纤维具有较高的强度和回弹性,但亲水亲油性差,且手感一般,且在某些特定领域,其强度也需进一步提高。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,具有优异的亲水亲油性,良好的抗菌、耐老化性能,且强度和回弹性好,手感舒适。

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维。

优选地,所述皮芯型纤维的制备如下:

s1、芯层材料改性:将聚酯切片干燥,然后向其中加入蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂混合,加入到双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出造粒,得改性聚酯切片;

s2、熔体制备:将聚乳酸切片和改性聚酯切片分别干燥,然后分别加入到单螺杆挤出机中进行熔融挤出,分别得皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体;

s3、皮芯型纤维制备:将皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体加入到复合纺丝箱体中,经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝,得皮芯型纤维初料;

s4、皮层改性:将皮芯型纤维初料放入氢氧化钠溶液中浸渍,滤出,放入3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,浸渍,所述处理液是将甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸丁酯溶于乙醇中得到的,过滤,再放入光引发剂溶液中浸泡,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

优选地,s1中,所述聚酯切片为聚对苯二甲酸乙二酯切片、聚对苯二甲酸丙二酯切片、聚对苯二甲酸丁二酯切片中的一种。

优选地,s1中,聚酯切片、蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为100:12-20:1-4:2-5。

优选地,s2中,聚乳酸切片干燥温度为100-110℃,干燥时间为20-24h;优选地,改性聚酯切片干燥温度为130-140℃,干燥时间为10-14h。

优选地,s3中,皮层纺丝温度为190-200℃,芯层纺丝温度为275-285℃。

优选地,s4中,将皮芯型纤维初料放入17-22%的氢氧化钠溶液中,在40-50℃下浸渍20-40min,滤出,放入5-8%的3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,料液比为1:50-60,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,料液比为1:50-60,浸渍60-90min,所述处理液是将4-7份甲基丙烯酰胺、4-7份甲基丙烯酸丁酯溶于100份乙醇中得到的,过滤,再放入2-5%的光引发剂溶液中浸泡20-30min,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

优选地,所述紫外辐照量为25-35kgy,辐照时间为1-3h。

有益效果:本发明公开了一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,是以改性聚酯为芯材,聚乳酸为皮材,采用复合纺丝得到皮芯型纤维,再采用水刺工艺将其加工成无纺布,制得的无纺布具有优异的亲水亲油性能,良好的抗菌、耐老化性能,且强度和回弹性好,手感舒适。

皮芯型纤维制备过程中,首先将聚酯和蒙脱土、碳纳米管和硅烷偶联剂进行熔融共混,显著提高聚酯的拉伸强度和耐紫外老化性能;将改性聚酯和聚乳酸进行复合纺丝,得到内部强度高,表层抗菌、防火,且耐候、耐老化性能良好的皮芯型纤维,将其用于加工成无纺布,手感好;针对聚乳酸的亲水亲油性差的特点,将得到的皮芯型纤维初料放入氢氧化钠溶液中进行处理,使其表面富含羟基,再将其放入3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,纤维表面的羟基和3-巯丙基三甲氧基硅烷一端上的甲氧基发生缩合反应形成接枝,再以甲基丙烯酰胺为亲水交联剂,甲基丙烯酸丁酯为疏水交联剂,其分子中的双键与3-巯丙基三甲氧基硅烷另一端的巯基在紫外辐照作用下,发生交联反应,从而将甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸丁酯接枝到皮芯型纤维的表面,改善其亲水、亲油性能,且水扩散性好;将该皮芯型纤维用于无纺布加工,制得无纺布具有很好的手感,亲水亲油性能优异,且强度和回弹性好,抗菌、耐老化,保形性好,与直接采用未改性的聚酯和聚乳酸制备的皮芯型纤维无纺布相比,其拉伸强度提高了78.2%,吸水率提高了47.6%,吸油率提高了64.7%,从而提升了该医用无纺布的应用方向。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维。

实施例2

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维;

其中,皮芯型纤维的制备如下:

s1、芯层材料改性:将聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片干燥,然后向其中加入蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂混合,所述聚酯切片、蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为100:12:1:2,加入到双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出造粒,得改性聚酯切片;

s2、熔体制备:将聚乳酸切片和改性聚酯切片分别干燥,聚乳酸切片在100℃下干燥20h,改性聚酯切片在130℃下干燥10h,然后分别加入到单螺杆挤出机中进行熔融挤出,得皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体;

s3、皮芯型纤维制备:将皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体加入到复合纺丝箱体中,经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝,其中,皮层纺丝温度为190℃,芯层纺丝温度为275℃,得皮芯型纤维初料;

s4、皮层改性:将将皮芯型纤维初料放入17%的氢氧化钠溶液中,在40℃下浸渍20min,滤出,放入5%的3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,料液比为1:50,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,料液比为1:50,浸渍60min,所述处理液是将4份甲基丙烯酰胺、4份甲基丙烯酸丁酯溶于100份乙醇中得到的,过滤,再放入2%的光引发剂溶液中浸泡20min,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照1h,紫外辐照量为25kgy,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

实施例3

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维;

其中,皮芯型纤维的制备如下:

s1、芯层材料改性:将聚对苯二甲酸丙二酯聚酯切片干燥,然后向其中加入蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂混合,所述聚酯切片、蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为100:20:4:5,加入到双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出造粒,得改性聚酯切片;

s2、熔体制备:将聚乳酸切片和改性聚酯切片分别干燥,聚乳酸切片在110℃下干燥24h,改性聚酯切片在140℃下干燥14h,然后分别加入到单螺杆挤出机中进行熔融挤出,得皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体;

s3、皮芯型纤维制备:将皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体加入到复合纺丝箱体中,经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝,其中,皮层纺丝温度为200℃,芯层纺丝温度为285℃,得皮芯型纤维初料;

s4、皮层改性:将将皮芯型纤维初料放入22%的氢氧化钠溶液中,在50℃下浸渍40min,滤出,放入8%的3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,料液比为1:60,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,料液比为1:60,浸渍90min,所述处理液是将7份甲基丙烯酰胺、7份甲基丙烯酸丁酯溶于100份乙醇中得到的,过滤,再放入5%的光引发剂溶液中浸泡30min,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照3h,紫外辐照量为35kgy,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

实施例4

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维;

其中,皮芯型纤维的制备如下:

s1、芯层材料改性:将聚对苯二甲酸丁二酯切片聚酯切片干燥,然后向其中加入蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂混合,所述聚酯切片、蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为100:14:2:3.5,加入到双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出造粒,得改性聚酯切片;

s2、熔体制备:将聚乳酸切片和改性聚酯切片分别干燥,聚乳酸切片在105℃下干燥22h,改性聚酯切片在135℃下干燥12h,然后分别加入到单螺杆挤出机中进行熔融挤出,得皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体;

s3、皮芯型纤维制备:将皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体加入到复合纺丝箱体中,经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝,其中,皮层纺丝温度为195℃,芯层纺丝温度为280℃,得皮芯型纤维初料;

s4、皮层改性:将将皮芯型纤维初料放入18%的氢氧化钠溶液中,在45℃下浸渍30min,滤出,放入6%的3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,料液比为1:55,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,料液比为1:55,浸渍70min,所述处理液是将5份甲基丙烯酰胺、6份甲基丙烯酸丁酯溶于100份乙醇中得到的,过滤,再放入3%的光引发剂溶液中浸泡25min,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照1.5h,紫外辐照量为30kgy,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

实施例5

本发明提出的一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为改性聚酯纤维,所述皮层为改性聚乳酸纤维;

其中,皮芯型纤维的制备如下:

s1、芯层材料改性:将聚对苯二甲酸丙二酯切片聚酯切片干燥,然后向其中加入蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂混合,所述聚酯切片、蒙脱土、碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为100:16:3:4.5,加入到双螺杆挤出机中,熔融共混,挤出造粒,得改性聚酯切片;

s2、熔体制备:将聚乳酸切片和改性聚酯切片分别干燥,聚乳酸切片在110℃下干燥20h,改性聚酯切片在140℃下干燥12h,然后分别加入到单螺杆挤出机中进行熔融挤出,得皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体;

s3、皮芯型纤维制备:将皮层纺丝熔体和芯层纺丝熔体加入到复合纺丝箱体中,经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝,其中,皮层纺丝温度为192℃,芯层纺丝温度为283℃,得皮芯型纤维初料;

s4、皮层改性:将将皮芯型纤维初料放入20%的氢氧化钠溶液中,在50℃下浸渍20min,滤出,放入7%的3-巯丙基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中,料液比为1:60,搅拌,浸渍,滤出,用无水乙醇洗涤,然后将其加入到处理液中,料液比为1:50,浸渍80min,所述处理液是将6份甲基丙烯酰胺、5份甲基丙烯酸丁酯溶于100份乙醇中得到的,过滤,再放入4%的光引发剂溶液中浸泡20min,过滤,置于紫外辐照装置中进行紫外辐照2h,紫外辐照量为32kgy,清洗,干燥,得皮层改性的皮芯型纤维。

对比例1

医用皮芯型纤维无纺布,所述医用皮芯型纤维无纺布是由皮芯型纤维经水刺工艺加工制备的,所述皮芯型纤维包括芯层和皮层,所述芯层为聚酯纤维,所述皮层为聚乳酸纤维;其中,芯层所用聚酯原料为聚对苯二甲酸丙二酯聚酯。

将实施例5和对比例1中的皮芯型按照相同的水刺工艺条件,加工成无纺布,测试其拉伸强度和亲水、亲油性能,经检测,相对于对比例1,实施例5中的拉伸强度提高了78.2%,吸水率提高了47.6%,吸油率提高了64.7%。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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