一种兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法与流程

文档序号:11242704阅读:772来源:国知局

本发明涉及高分子材料领域,尤其涉及一种兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法。



背景技术:

遮阳网又称遮光网,是近10余年来推广的一种最新型的农、渔、牧业、防风、盖土等专用的保护覆盖材料。夏季覆盖后起到一种挡光、挡雨、保湿、降温的作用。冬春季覆盖后还有一定的保温增湿作用。主要用于蔬菜、香菇、花卉、食用菌、苗木、药材、人参、灵芝等作物的保护性栽培和水产家禽养殖业等,对提高产量等有明显的效果。

传统的遮阳网是采用聚乙烯,高密度聚乙烯、pe、pb、pvc、回收料、全新料等为原材料,添加紫外线稳定剂、抗菌整理剂等以及防氧化处理制备而成,具有抗拉力强、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等特点。实际上传统遮阳网的制备主材料纤维并非具有抗紫外抗菌防霉的能力,是通过外添加剂的作用下才能达到相应效果,但是外添加剂的方法存在一定的弊端,且很难选择同时两种外添加剂都与主材料达到最好的协同作用。

若能从遮阳网的制备主材料纤维上着手进行研究,制备成一种本身就兼具抗紫外抗菌功能的纤维材料,并将其复合起来,将会解决上述问题。



技术实现要素:

发明目的:为了解决现有技术中所存在的问题,本发明提出了一种同时兼具有优异的抗紫外线功能,又具有强抗菌防霉性能,化学性能稳定的兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法。

技术方案:为达以上目的,本发明采取以下技术方案:一种兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法,具体为遮光网布为双层复合结构,其中外层网布为抗紫外层,内层网布为抗菌层,所述抗紫外层采用抗紫外复合高分子纤维制备而成;所述抗菌层采用抗菌复合高分子纤维制备而成;

工艺步骤为:首先分别进行外层网布和内层网布的分别合成,再将两层网布通过加热辊筒温度的调整变化,进行预热、熔融,在胶黏剂的辅助下,通过橡胶辊与铁辊压合、再经过冷却定型而成;

工艺条件为:外层网布预热温度为50-65℃,熔融温度为150-180℃;内层网布预热温度为70-75℃,温度为125-135℃;橡胶辊与铁辊压合压力为42-45kg/cm2

更为优选的,所述抗紫外复合高分子纤维的制备方法为:

(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积10%-20%的氨水,加热至60-70℃维持20-30min,滴入盐酸控制ph为8的混合物溶液,高速搅拌20-30min后置于低温等离子装置中,-10—5℃的条件下处理5-10min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;

(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,设置压力为8mpa,温度设置为50-70℃,反应10-15min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至800-900℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;

(3)抗紫外复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.3%-0.8%的三氯化铝,反应物总量2-3倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应20-30min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。

更进一步的,所述壳聚糖衍生物为水溶性壳聚糖衍生物。

更为优选的,所述抗菌复合高分子纤维的制备方法为:

(1)碲化锌-二氧化硅纳米复合材料的制备:将质量比为10:1的正硅酸乙酯、硼酸三正丙酯混合均匀后,加入混合物总量十倍的无水乙醇的酸性溶液中,混合均匀后置于超声反应装置中,用硫酸调节ph至2-3,充分超声搅拌至液相分散均匀;加入质量比为1:1的碲酸和氧化锌,两者总量以质量计算为反应溶液的三分之一,调节ph为1-2,搅拌20min后置于低温等离子体反应器内-5-0℃静置12h以上,形成均一溶胶,再取出室温放置3-5h,形成玻璃体,置于氧化炉600-650℃高温处理后放入超临界反应釜,通入一氧化碳,原位析晶,得到碲化锌-二氧化硅纳米复合材料;

(2)纳米复合抗菌材料的制备:向上述超临界反应釜中加入质量比为5:1的烷基双酚钠盐、植物抗菌提取物,设置压力为13-16mpa,二者添加量为碲化锌-二氧化硅纳米复合材料质量的6-10倍;反应20-30min,升温至700-750℃,继续处理2-5h,最后得到纳米复合抗菌材料;

(3)抗菌复合高分子纤维的制备:将对苯二甲酸甲酯,丙烯腈以1:3的质量比混合,加入步骤(2)制备而成的纳米复合抗菌材料,丙烯腈质量的0.5%-1.0%的三氯化铝,反应物总量2-3倍的溶剂三氯甲烷,维持100-110℃的真空状态下反应15-25min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。

更进一步的,超声采用的超声波频率为25-45khz。

更进一步的,所述植物抗菌提取物提取至具有抗菌作用的中草药材。

更为优选的,所述胶黏剂为热熔型胶黏剂。

有益效果:本发明提供的一种兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法,制备的遮光网布为双层复合结构,首先分别进行抗紫外层的外层网布和抗菌层的内层网布的分别合成,再将两层网布通过加热辊筒温度的调整变化,进行预热、熔融,在胶黏剂的辅助下,通过橡胶辊与铁辊压合、再经过冷却定型而成。双层复合结构的遮光网布分别是由功能性复合高分子纤维直接制备而成,无外添加抗紫外剂和抗菌剂的使用,成品不仅具有优异的抗紫外线功能,又具有强抗菌防霉性能,化学性能稳定,还避免了外添加剂的使用,网布各种抗拉力、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便的特性都得到了最大的保证。

具体实施方式

实施例1:

一种兼具抗菌防老性能的遮光网布的制备方法,具体的,遮光网布为双层复合结构,其中外层网布为抗紫外层,内层网布为抗菌层,所述抗紫外层采用抗紫外复合高分子纤维制备而成;所述抗菌层采用抗菌复合高分子纤维制备而成;

工艺步骤为:首先分别进行外层网布和内层网布的分别合成,再将两层网布通过加热辊筒温度的调整变化,进行预热、熔融,在胶黏剂的辅助下,通过橡胶辊与铁辊压合、再经过冷却定型而成;

工艺条件为:外层网布预热温度为55℃,熔融温度为170℃;内层网布预热温度为73℃,熔融温度为130℃;橡胶辊与铁辊压合压力为44kg/cm2

其中,所述抗紫外复合高分子纤维的制备方法为:

(1)钛锌复合纳米粉体:将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成0.5mol/l的四氯化钛溶液,加入溶液质量四分之一的氧化锌粉末,再通入四氯化钛溶液体积15%的氨水,加热至65℃维持25min,滴入盐酸控制ph为8的混合物溶液,以2100r/min的速率高速搅拌25min后置于低温等离子装置中,-8℃的条件下处理7min,取出之后将料浆用去离子水洗涤,干燥,900℃高温煅烧后钛锌复合纳米粉体;

(2)纳米级亲水性紫外吸收添加剂的制备:将二苯甲酮四羧酸二酐、水溶性壳聚糖衍生物以4:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中,压力设置为8mpa,温度为50-70℃,反应13min后加入质量为反应物总量的二分之一的步骤(1)制备的钛锌复合纳米粉体,升温至850℃,继续处理3h,最后得到纳米级亲水性紫外吸收添加剂;

(3)复合高分子纤维的制备:将聚氨基甲酸酯,丙烯腈以2:1的质量比混合,加入步骤(1)制备而成的纳米级亲水性紫外吸收添加剂,丙烯腈质量的0.5%的三氯化铝,反应物总量2.5倍的溶剂三氯甲烷,维持90℃的真空状态下反应26min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。

所述抗菌复合高分子纤维的制备方法为:

(1)碲化锌-二氧化硅纳米复合材料的制备:将质量比为10:1的正硅酸乙酯、硼酸三正丙酯混合均匀后,加入混合物总量十倍的无水乙醇的酸性溶液中,混合均匀后置于超声反应装置中,调节ph至2.5,充分超声搅拌至液相分散均匀,超声波频率为35khz;加入质量比为1:1的碲酸和氧化锌,两者总量以质量计算为反应溶液的三分之一,用硫酸调节ph为1.5,搅拌20min后置于低温等离子体反应器内-3℃静置12h以上,形成均一溶胶,再取出室温放置4h,形成玻璃体,置于氧化炉630℃高温处理后放入超临界反应釜,通入一氧化碳,原位析晶,得到碲化锌-二氧化硅纳米复合材料;

(2)纳米复合抗菌材料的制备:向上述超临界反应釜中加入质量比为5:1的烷基双酚钠盐、提取至具有抗菌作用的中草药材的植物抗菌提取物,二者添加量为碲化锌-二氧化硅纳米复合材料质量的8倍;压力设置为15mpa,反应25min,升温至730℃,继续处理4h,最后得到纳米复合抗菌材料;

(3)复合高分子纤维的制备:将对苯二甲酸甲酯,丙烯腈以1:3的质量比混合,加入步骤(2)制备而成的纳米复合抗菌材料,丙烯腈质量的0.8%的三氯化铝,反应物总量2.5倍的溶剂三氯甲烷,维持105℃的真空状态下反应20min,最后倒入过量乙醇中使沉淀析出;过滤,真空干燥,采用湿法纺丝法制备成复合高分子纤维。

将上述实施例1制备的一种遮光网布,制备得到的网布与市售普通同功能网布进行抗菌性能以及抗紫外性能测试对比;结果如表1所示:

其中抗菌性能测试方法依据,《qb/t2591-2003抗菌塑料的抗菌性能试验方法》,具体为:将一定量的孢子悬浮液滴在待测样品和培养基上,通过直接观测长霉程度来评价抗霉菌性能。接种好菌液,在温度28℃,相对湿度90%rh以上的条件下培养28d,然后取样立刻观测记录数据。

0级为不长,即显微镜(放大50倍)下观察没见霉菌生长;

1级为痕迹生长,即肉眼可见生长,但生长覆盖面积不超过10%;

2级为生长面积超过10%。

表1实施例1与市售产品对比

从上表数据可以看出,本发明制备的遮光网布兼具良好的抗紫外线性能与抗菌防霉性能。

应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

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