本发明涉及无纺布材料技术领域，具体是一种新型可二氧化氯消毒的无纺布材料及其制备方法。
背景技术：
目前，防病毒过滤口罩的核心材料即为熔喷聚丙烯驻极体，其低流阻、高效率的静电过滤，在有效隔离病毒的同时，还可以保障较为通畅的呼吸。但是，如文献journalofelectrostatics2014,72(4),311-314所述目前商用的熔喷聚丙烯驻极体，其在溶剂处理下，过滤性能会急剧下降；同样，高温作用也会明显降低熔喷聚丙烯驻极体的过滤性能。因此，常用的酒精以及高温消毒，都无法很好地满足口罩消毒并循环利用的需求。
二氧化氯作为一种高效的消毒剂，可以有效地消灭细菌和病毒等对人体有害的微生物，而且对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染。但其在干燥状态下，需要较大的使用量，才可以有效地对口罩进行彻底消毒，而较大的使用量不仅提高了消毒成本，而且会导致熔喷聚丙烯驻极体微纤维的氧化分解。
多金属氧簇作为一种多功能的结构基元，可以很好地与许多聚合物相容，并催化一系列的氧化反应。而将其引入聚丙烯链段，以制备一种可二氧化氯消毒的无纺布材料则还未见到报导。
技术实现要素：
针对目前市场上现有的产品的不足，本发明设计了一种新型可二氧化氯消毒的无纺布材料，该无纺布材料由端羟基聚丙烯为原料，经丁二酸酐衍生化后与三羟甲基氨基甲烷反应，最后再以wells-dawson型多金属氧簇封端得到成品。
本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料的制备方法如下：
一种新型的无纺布材料，其按重量份数主要由如下原料制备得到：
将端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)加入圆底烧瓶中，以二氯甲烷溶解，磁子搅拌下于室温条件反应12h，反应结束后依次使用ph＝2的盐酸水溶液、饱和氯化钠水溶液和去离子水洗反应液各两次，将有机相用无水硫酸钠干燥，之后对其进行抽滤，将滤液浓缩旋干，真空干燥后得到白色固体，其名称为端羧基聚丙烯；在氮气保护下，将端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷加入圆底烧瓶中，以吡啶溶解，升温至85℃反应24h，冷却至室温后以甲醇沉淀，干燥后得白色固体，其名称为tris衍生化聚丙烯；将tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62混合于乙腈中，磁子搅拌，升温回流反应7d，反应结束后以甲醇沉淀得微黄色固体，即为本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料。
其中，所述的端羟基聚丙烯制备方法已由中国专利cn1781957a公开，本发明所采用的端羟基聚丙烯原料的聚合度n＝100～200。
其中，所述的端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔投料比为1：0.08～0.12：0.08～0.12，每克端羟基聚丙烯对应的溶剂二氯甲烷用量为20～25ml。
其中，所述的端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷的摩尔投料比为1：0.08～0.12：0.08～0.12，每克端羧基聚丙烯对应的溶剂吡啶用量为30～50ml。
其中，所述的tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62的摩尔投料比为1：0.02～0.05，tris衍生化聚丙烯对应的溶剂乙腈用量为20～25ml。
技术优势：
与市场上现有的产品相比，本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料，由于添加wells-dawson型多金属氧簇基元，其在保证较好的驻极性能以及较低的过滤阻力的基础之上，还可以催化二氧化氯对口罩进行消毒并重复使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)加入圆底烧瓶中，以二氯甲烷溶解，磁子搅拌下于室温条件反应12h，反应结束后依次使用ph＝2的盐酸水溶液、饱和氯化钠水溶液和去离子水洗反应液各两次，将有机相用无水硫酸钠干燥，之后对其进行抽滤，将滤液浓缩旋干，真空干燥后得到白色固体，其名称为端羧基聚丙烯；在氮气保护下，将端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷加入圆底烧瓶中，以吡啶溶解，升温至85℃反应24h，冷却至室温后以甲醇沉淀，干燥后得白色固体，其名称为tris衍生化聚丙烯；将tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62混合于乙腈中，磁子搅拌，升温回流反应7d，反应结束后以甲醇沉淀得微黄色固体，即为本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料。
其中，所述的端羟基聚丙烯制备方法已由中国专利cn1781957a公开，本发明所采用的端羟基聚丙烯原料的聚合度n＝124，分子量分布pdi＝4.1。
其中，所述的端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔投料比为1：0.08：0.08，每克端羟基聚丙烯对应的溶剂二氯甲烷用量为20ml。
其中，所述的端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷的摩尔投料比为1：0.08：0.08，每克端羧基聚丙烯对应的溶剂吡啶用量为30ml。
其中，所述的tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62的摩尔投料比为1：0.02，tris衍生化聚丙烯对应的溶剂乙腈用量为20ml。
实施例2
将端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)加入圆底烧瓶中，以二氯甲烷溶解，磁子搅拌下于室温条件反应12h，反应结束后依次使用ph＝2的盐酸水溶液、饱和氯化钠水溶液和去离子水洗反应液各两次，将有机相用无水硫酸钠干燥，之后对其进行抽滤，将滤液浓缩旋干，真空干燥后得到白色固体，其名称为端羧基聚丙烯；在氮气保护下，将端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷加入圆底烧瓶中，以吡啶溶解，升温至85℃反应24h，冷却至室温后以甲醇沉淀，干燥后得白色固体，其名称为tris衍生化聚丙烯；将tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62混合于乙腈中，磁子搅拌，升温回流反应7d，反应结束后以甲醇沉淀得微黄色固体，即为本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料。
其中，所述的端羟基聚丙烯制备方法已由中国专利cn1781957a公开，本发明所采用的端羟基聚丙烯原料的聚合度n＝136，分子量分布pdi＝4.6。
其中，所述的端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔投料比为1：0.1：0.1，每克端羟基聚丙烯对应的溶剂二氯甲烷用量为25ml。
其中，所述的端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷的摩尔投料比为1：0.1：0.1，每克端羧基聚丙烯对应的溶剂吡啶用量为40ml。
其中，所述的tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62的摩尔投料比为1：0.03，tris衍生化聚丙烯对应的溶剂乙腈用量为20ml。
实施例3
将端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)加入圆底烧瓶中，以二氯甲烷溶解，磁子搅拌下于室温条件反应12h，反应结束后依次使用ph＝2的盐酸水溶液、饱和氯化钠水溶液和去离子水洗反应液各两次，将有机相用无水硫酸钠干燥，之后对其进行抽滤，将滤液浓缩旋干，真空干燥后得到白色固体，其名称为端羧基聚丙烯；在氮气保护下，将端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷加入圆底烧瓶中，以吡啶溶解，升温至85℃反应24h，冷却至室温后以甲醇沉淀，干燥后得白色固体，其名称为tris衍生化聚丙烯；将tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62混合于乙腈中，磁子搅拌，升温回流反应7d，反应结束后以甲醇沉淀得微黄色固体，即为本发明所述新型可二氧化氯消毒的无纺布材料。
其中，所述的端羟基聚丙烯制备方法已由中国专利cn1781957a公开，本发明所采用的端羟基聚丙烯原料的聚合度n＝109，分子量分布pdi＝5.6。
其中，所述的端羟基聚丙烯、丁二酸、4-二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔投料比为1：0.12：0.12，每克端羟基聚丙烯对应的溶剂二氯甲烷用量为25ml。
其中，所述的端羧基聚丙烯、2-乙氧基-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(eedq)、三羟甲基氨基甲烷的摩尔投料比为1：0.12：0.12，每克端羧基聚丙烯对应的溶剂吡啶用量为50ml。
其中，所述的tris衍生化聚丙烯和wells-dawson型多金属氧簇[(ch3ch2ch2ch2)4n]4h3p2w15v3o62的摩尔投料比为1：0.05，tris衍生化聚丙烯对应的溶剂乙腈用量为25ml。
将实施例1、2、3中得到的无纺布材料，在熔喷机上进行纺丝，纺丝工艺如下：螺杆挤压各区温度调节范围为310℃，模头区温度为350℃，分气室温度为360℃，螺杆主频为4.2hz，热空气压力为0.25mpa，接收距离为150mm。
对以实施例1、2、3所得到无纺布材料制得的熔喷非织造滤料进行电晕驻极处理，驻极工艺：驻极电压为45kv，驻极时间为1min，驻极距离为2cm，测试样品的各项性能。
根据国家测试标准gb2626-2006来测试产品的过滤性能，样品规格为10cm×10cm；根据国家测试标准gb/t21510-2008来评价产品经二氧化氯消杀的有效性。
表1新型可二氧化氯消毒的无纺布材料制备的熔喷布性能测试结果
将实施例1、2、3所得到无纺布材料制得的熔喷非织造滤料，至于二氧化氯环境中，连续消杀三次，并检测其pm2.5过滤效率。
表2新型可二氧化氯消毒的无纺布材料制备的熔喷布经二氧化氯多次消杀后性能测试结果
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。