一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法与流程

本发明涉及医用纺织材料领域，具体涉及一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法。

背景技术：

纺粘/熔喷复合非织造布是纺粘和熔喷的复合(纺粘、熔喷可以是一层或多层)产品。与同克重的其它无纺布产品相比，粘法无纺布强度高，纵横向性能接近，但其成网均匀度和表面覆盖性较差。而熔喷法无纺布为超细纤维结构，纤维直径细，布面比表面积大，孔隙率小，过滤阻力小，过滤效率高，表面覆盖性及屏蔽性能均很好，但其缺点是强度低、耐磨性较差。将这两者结合所形成的纺粘/熔喷复合非织造布则恰好弥补了彼此弱点，具有强力高，耐磨性好、透气舒适、不含粘结剂及无毒环保等优点，广泛应用于医疗卫生领域，如手术用手术服、手术帽、防护服、床罩、枕套、褥子及病员服等。

因夏季温度高，病人长时间穿着病员服或接触床罩、枕套等时感觉闷热，且病房内空气较差，容易滋生细菌；而冬季天气冷，人体体感温度更低，且冬天通风少，室内空气流动也差。还有手术室等特殊环境不仅要求无菌，并且温度较低，长时间呆在其中易导致不适甚至意外发生。因此，市场上对纺粘/熔喷复合非织造布的蓄热调温及抗菌性提出了更高要求。

相变微胶囊是通过微胶囊技术包覆相变材料，这种材料能以潜热的形式吸收储存和释放热量，温度变化时，以固态和液态间的相变转换，达到吸热、放热的效果。将相变微胶囊与非织造布结合，可以使非织造布对外界温度作出反应和调节，在接触皮肤的密闭空间中形成稳定的温度环境，达到蓄热调温的效果，不仅能够提高医生及患者的穿着舒适度，对病人的情绪起到安抚作用，并且可以减少空调的使用，有利于环保。目前研究较多的是利用长链烷烃作为相变微胶囊的芯材制备蓄热调温纤维，长链烷烃的价格较贵，并且在纺丝过程中加入相变微胶囊可能会发生微胶囊受挤压而破裂的问题，如果微胶囊破裂较多，一方面蓄热调温纤维将失去蓄热调温的功能，另一方面微胶囊破裂后溢出的相变材料在常温下呈液态，造成纤维与纤维间粘缠，给生产带来困难。

为改善非织造布的抗菌性能，常见的方法是在非织造布中或表面加入具有抗菌作用的无机纳米粒子。然而，在实际使用过程中，无机粒子容易从非织造布表面脱落或从内部流失，导致抗菌活性在短时间内丧失殆尽，非织造布的抗菌性能下降，并且含铜、银等的抗菌剂带有颜色或容易氧化变色，影响产品外观。另外，通过在非织造布表面固定抗生素、季铵盐化合物等小分子抗菌剂也可以得到抗菌非织造布，但在布表面小分子运动有限，同时由于固定量小活性不够高，导致抗菌性能也会受到影响。

技术实现要素：

本发明提出了一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，采用涂层的方式，将相变微胶囊和抗菌剂聚六亚甲基胍盐酸盐涂覆到纺粘/熔喷复合非织造布表面，获得具有蓄热调温和抗菌效果的医用纺粘/熔喷复合非织造布。

实现本发明的技术方案是：

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，包括以下步骤：

（1）相变微胶囊的制备

将一定比例的正十二醇、乳化剂和交联剂缓慢加入到100 ml水中，调节温度至50℃，在800-1000 rpm下搅拌10-15 min，得到乳状液；之后向乳状液中加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈，搅拌20-30 min，然后温度保持在80-90℃下搅拌5-7 h，反应产物经抽滤、无水乙醇洗涤、真空干燥24 h后得到相变微胶囊；

（2）涂层整理液的制备

将水性聚氨酯、表面活性剂、相变微胶囊、抗菌剂、蒸馏水按比例混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液；

（3）功能化纺粘/熔喷复合非织造布的制备

采用干法涂层工艺将整理液涂覆在纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙、水洗、干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

所述步骤（1）中正十二醇为芯材，甲基丙烯酸甲酯为壁材，且正十二醇、乳化剂、交联剂、甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为（1-5）：（0.1-0.2）：（0.1-0.3）：（1-2）：（0.05-0.1）。

所述步骤（1）中乳化剂为苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐或十二烷基硫酸钠中的一种或其混合物；交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或其混合物。

所述步骤（2）中表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠中的一种或其混合物；抗菌剂为聚六亚甲基胍盐酸盐，相对分子质量为2000-8000。

所述步骤（2）中水性聚氨酯固含量为35-40%，pH为6-9，剪切强度为180-220 MPa，伸长率为1000-1200%。

所述步骤（2）中水性聚氨酯、表面活性剂、相变微胶囊、抗菌剂、蒸馏水的质量比为（20-50）：（1-5）：（10-30）：（5-20）：（10-45）。

所述步骤（3）中烘焙温度为60-80℃，烘焙时间为20-30min。

所述步骤（3）中纺粘/熔喷复合非织造布为聚丙烯或聚酯中的一种或几种，选自SMS、SMMS、SMMMS、SMMSS、SSMMSS中的至少一种，克重为30-100g/m²。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所提供的相变微胶囊芯材价格低廉、相变潜热高（210.7 J/g），相变温度适适宜（24℃），制备过程中不含有或产生甲醛，无毒不刺激，尤其适用于医疗卫生用无纺布领域。

（2）本发明所采用的抗菌剂聚六亚甲基胍盐酸盐成本低，杀菌抑菌作用时间长，毒性低，使用安全，可降解，是一种高效广谱抗菌剂，并且在本发明中使用的是较高分子量的聚六亚甲基胍盐酸盐，可避免渗漏或抗菌活性低等问题。

（3）相比纺丝过程中添加相变微胶囊或抗菌剂，本发明所提供的涂层工艺方法简单、易于操作，不使用有机溶剂，更环保，得到的纺粘/熔喷复合非织造布具有蓄热调温和抗菌功能，能够满足医用要求，具有较高的市场应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明非织造布的截面结构示意图。

其中，1-纺粘/熔喷复合非织造布；2-正十二醇相变微胶囊；3-抗菌剂聚六亚甲基胍盐酸盐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，步骤如下：

首先制备正十二醇相变微胶囊

将5份正十二醇、0.15份十二烷基硫酸钠和0.25份季戊四醇四丙烯酸酯缓慢加入到100 ml水中，升温至50℃，在1000 rpm下搅拌10 min，待乳化充分后加入1份甲基丙烯酸甲酯和0.075份偶氮二异丁腈，搅拌20 min，然后升温至80℃搅拌5 h，反应产物在室温下经抽滤、无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥24 h后得到白色的正十二醇相变微胶囊。

然后制备涂层整理液

将20份水性聚氨酯、5份脂肪醇聚氧乙烯醚、10份正十二醇相变微胶囊、20份相对分子质量为2000的聚六亚甲基胍盐酸盐与蒸馏水混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液。

最后采用干法涂层工艺将整理液涂覆在克重为30 g/m²的SMMS纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙温度为60℃，烘焙时间为20min。经水洗3次，真空干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

实施例2

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，步骤如下：

首先制备正十二醇相变微胶囊

将2份正十二醇、0.15份苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐和0.25份季戊四醇三丙烯酸酯缓慢加入到100 ml水中，升温至50℃，在1000 rpm下搅拌10 min，待乳化充分后加入1份甲基丙烯酸甲酯和0.075份偶氮二异丁腈，搅拌30 min，然后升温至85℃搅拌5 h，反应产物在室温下经抽滤、无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥24 h后得到白色的正十二醇相变微胶囊。

然后制备涂层整理液

将30份水性聚氨酯、2份脂肪醇聚氧乙烯醚、20份正十二醇相变微胶囊、20份相对分子质量为6000的聚六亚甲基胍盐酸盐与蒸馏水混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液。

最后采用干法涂层工艺将整理液涂覆在克重为40 g/m²的SMS纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙温度为70℃，烘焙时间为30min。经水洗3次、真空干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

实施例3

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，步骤如下：

首先制备正十二醇相变微胶囊

将1份正十二醇、0.2份苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐和0.25份季戊四醇三丙烯酸酯缓慢加入到100 ml水中，升温至50℃，在1000 rpm下搅拌15 min，待乳化充分后加入1份甲基丙烯酸甲酯和0.1份偶氮二异丁腈，搅拌30 min，然后升温至90℃搅拌7 h，反应产物在室温下经抽滤、无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥24 h后得到白色的正十二醇相变微胶囊。

然后制备涂层整理液

将30份水性聚氨酯、1份十二烷基硫酸钠、10份正十二醇相变微胶囊、20份相对分子质量为8000的聚六亚甲基胍盐酸盐与蒸馏水混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液。

最后采用干法涂层工艺将整理液涂覆在克重为100g/m²的SMS纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙温度为80℃，烘焙时间为30min。经水洗3次、真空干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

实施例4

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，步骤如下：

首先制备正十二醇相变微胶囊

将2份正十二醇、0.1份十二烷基硫酸钠和0.1份季戊四醇四丙烯酸酯缓慢加入到100 ml水中，升温至50℃，在800 rpm下搅拌15 min，待乳化充分后加入1.5份甲基丙烯酸甲酯和0.05份偶氮二异丁腈，搅拌25 min，然后升温至80℃搅拌7 h，反应产物在室温下经抽滤、无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥24 h后得到白色的正十二醇相变微胶囊。

然后制备涂层整理液

将50份水性聚氨酯、5份十二烷基硫酸钠、30份正十二醇相变微胶囊、5份相对分子质量为8000的聚六亚甲基胍盐酸盐与蒸馏水混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液。

最后采用干法涂层工艺将整理液涂覆在克重为100 g/m²的SSMMSS纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙温度为70℃，烘焙时间为25min。经水洗3次、真空干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

实施例5

一种具有蓄热调温和抗菌功能的非织造布的制备方法，步骤如下：

首先制备正十二醇相变微胶囊

将2份正十二醇、0.2份苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐和0.3份季戊四醇三丙烯酸酯缓慢加入到100 ml水中，升温至50℃，在900 rpm下搅拌12 min，待乳化充分后加入1份甲基丙烯酸甲酯和0.05份偶氮二异丁腈，搅拌25 min，然后升温至90℃搅拌6 h，反应产物在室温下经抽滤、无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥24 h后得到白色的正十二醇相变微胶囊。

然后制备涂层整理液

将40份水性聚氨酯、5份十二烷基硫酸钠、20份正十二醇相变微胶囊、15份相对分子质量为8000的聚六亚甲基胍盐酸盐与蒸馏水混合搅拌均匀后，配置成涂层整理液。

最后采用干法涂层工艺将整理液涂覆在克重为40g/m²的SMS纺粘/熔喷复合非织造布上，烘焙温度为70℃，烘焙时间为25min。经水洗3次、真空干燥后得到具有蓄热调温和抗菌功能的纺粘/熔喷复合非织造布。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。