本发明属于无纺布技术领域，尤其涉及一种高阻隔聚丙烯sms无纺布及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯sms无纺布具备良好的力学性能、阻隔性能在一次性医用手术衣上得到广泛应用。经过三抗处理（抗酒精、抗血液、抗静电）的sms无纺布能有效隔绝细菌、病原体交叉感染，使用便利，安全卫生，是高端医用手术衣的主要材料。我国医药行业标准yy/t0506.2-2016，欧洲标准bsen13795-1:2019以及美国标准aamipb70:2012对手术衣提出了具体的性能指标。yy/t0506.2-2016、bsen13795-1:2019把手术衣按照不同的手术过程、手术时间、承受液体的大小划分为标准性能和高性能，并指出了关键区域和非关键区域的要求，标准性能的关键区域的抗渗水性≥20cm水柱。aamipb70:2012按照液体的暴露量、暴露于血液的区域和方式、手术时间将手术衣分为四级，对抗渗水性提出了具体不同的要求，其中3级防护的抗渗水性，在可接受的质量水平4%下，≥50cm水柱。抗渗水性越好，产品的阻隔性能越高，防护性能越好。本发明提供一种抗渗水性满足65cm水柱，防护级别更高的一种三抗整理的44.1克sms无纺布及其生产工艺。
手术衣能有效防止病菌交叉感染，是手术过程中保护患者和医务人员的重要屏障。作为手术衣面料，现有技术的无纺布无法同时做到较好的抗渗水性、阻隔、抗酒精、抗静电和透气性能，同时具有较好的舒适性。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种高阻隔聚丙烯sms无纺布及其制备方法，达到以下发明目的：本发明具备更高抗渗水性，可提供更好的阻隔、防护性能，同时具备良好的抗酒精、抗静电和透气性能，满足安全、舒适使用的需求。
本发明所采取的技术方案是：一种高阻隔聚丙烯sms无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、sms基材制备
1)原料混合
原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色色母、熔喷专用蓝色色母，质量配比为60-74：25-38：0.8-2.0；0.8-2.0；
所述pp纺粘料：mfr范围33-39g/10min；
所述pp熔喷料：mfr范围1100-1800g/10min；
所述纺粘专用蓝色色母：mfr范围18-58g/10min；
所述熔喷专用蓝色色母：mfr范围80-480g/10min；
纺粘专用蓝色色母和熔喷专用蓝色色母通过辅料罐由压缩空气传输至主螺杆，纺粘专用蓝色色母和pp纺粘料、熔喷专用蓝色色母与pp熔喷料分别在螺杆剪切力下混合均匀，得到纺粘混合料和熔喷混合料。
2）原料熔融挤出
将纺粘混合料和熔喷混合料分别熔融，并通过计量泵定量挤出,纺粘熔融温度在220-245℃区间，熔喷熔融温度在230-260℃区间。
3）纤维牵伸成网
设定高速气流对熔体进行稳定牵伸获取细旦纤维，纺粘纤维成型的牵伸工艺：冷风仓压2400-2900pa，冷风温度16-25℃；熔喷纤维成型的牵伸工艺：热风风量3600-4300m3/hr，热风温度245-265℃。获得1.3-2.0旦的纺粘纤维细度，1-3μm的熔喷纤维细度。纺粘纤维细度较大，作为材料外层（s层），可以提供优良的拉伸强力、伸长率和机械性能；熔喷纤维的细度小，作为材料芯层（m层），可以提供优良的阻隔屏蔽性能，保障sms材料的抗渗水性。纺粘纤维和熔喷纤维依次均匀铺在网带上，形成多层纤维网，纤维网结构为smmmms、smmms、smms、ssmmmms、ssmmms中的一种，克重（面密度）在44.1g/㎡左右。
4）热轧加固
热轧加固工艺采用的花辊温度为143-149℃，光辊温度为148-157℃，轧机压力为85-90dan/cm。
该工艺采用上述压力和温度来进行处理，能够平衡材料的强力和阻隔性能。
5）分切收卷
经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽，收卷成卷材。
步骤2、三抗后整理
1）油剂的混合配置
油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水；
所述渗透剂为低碳醇类，渗透剂含量为油剂总质量的0.20-0.5%；优选六碳醇。
所述抗静电剂为磷酸酯盐类，抗静电剂含量为油剂总质量的0.12-0.18%；优选阴离子型和非离子型磷酸酯盐类。
所述氟化物为含氟丙烯酸酯聚合物，氟化物含量为油剂总质量的0.60-0.80%，含氟丙烯酸酯聚合物的主链为聚烯烃型，侧链是含有氟碳链的酯基。优选两性型、非离子型含氟丙烯酸酯聚合物。
配置的油剂需要在24小时内使用。
三种功能油剂和水搅拌混合均匀，通过管路按一定频次输送到液槽中。
基材选用较低的氟化物和抗静电浓度既使布面带上足够量的氟化物和抗静电以满足相关要求，又不破坏基材的抗渗水性和透气性能。
2）上油
sms基材退卷，通过导辊在一定张力下平整进入液槽，其中液槽中油剂工作温度需要在35℃以下，在加工过程中不断补充新配置的油剂使工作液的浓度保持稳定。通过浸渍，布面被均匀润湿，经过一对轧辊扎去多余的油剂，使布面带上110-130%带液量，其中轧辊压力为60-70psi，布面需均匀带液，避免局部油剂含量过高导致颜色、性能不均。
3）烘干
上油的sms无纺布经过烘箱热风烘干。热风由天然气加热形成，对润湿的基布上下形成对流进行充分干燥，使油剂在sms表面形成连续均匀的防护膜，以抵抗水、酒精、血液的渗透，并且形成抗静电层，使材料具备抗静电的性能。布面在热风作用下干燥定型，多余的水汽经排风管路排出。烘干工艺的热风温度125-135℃，热风速度40±4m/s，烘干时间60-150秒，排风风量16000nm3/hr。
4）冷却定型
经过烘箱干燥后的sms经冷却装置冷却定型卷绕成型。冷风温度20-25℃，出烘箱的布面在冷风作用下降温定型。
5)分切收卷
冷却过的布进入分切，由切刀分切成合适的幅宽，收卷。
采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
（1）本发明制备的一种高阻隔聚丙烯sms无纺布，克重40-45g/㎡无纺布，在抗酒精均值7rating、静电衰减0.05sec（50%rh,10%cut-off）的基础上，抗静水压均值85-95cmh2o，抗静水压单值65-68cmh2o；
（2）本发明制备的一种高阻隔聚丙烯sms无纺布，克重40-45g/㎡无纺布，在抗酒精均值7rating、静电衰减0.05sec（50%rh,10%cut-off）的基础上，透气均值25cfm，耐磨均值5mg。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1一种高阻隔聚丙烯sms无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、sms基材制备
1)原料混合
原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色色母、熔喷专用蓝色色母，质量配比为60：25：0.8：0.8；
所述pp纺粘料：mfr范围33-35g/10min；
所述pp熔喷料：mfr范围1100-1300g/10min；
所述纺粘专用蓝色色母：mfr范围18-32g/10min；
所述熔喷专用蓝色色母：mfr范围80-150g/10min；
纺粘专用蓝色色母和熔喷专用蓝色色母通过辅料罐由压缩空气传输至主螺杆，纺粘专用蓝色色母和pp纺粘料、熔喷专用蓝色色母与pp熔喷料分别在螺杆剪切力下混合均匀，得到纺粘混合料和熔喷混合料。
2）原料熔融挤出
将纺粘混合料和熔喷混合料分别熔融，并通过计量泵定量挤出,纺粘熔融温度在220℃，熔喷熔融温度在260℃。
3）纤维牵伸成网
设定高速气流对熔体进行稳定牵伸获取细旦纤维，纺粘纤维成型的牵伸工艺：冷风仓压2400pa，冷风温度16℃；熔喷纤维成型的牵伸工艺：热风风量3600m3/hr，热风温度265℃。获得1.3-2.0旦细度的纺粘纤维，1-3μm细度的熔喷纤维。纺粘纤维细度较大，作为材料外层（s层），可以提供优良的拉伸强力、伸长率和机械性能；熔喷纤维的细度小，作为材料芯层（m层），可以提供优良的阻隔屏蔽性能，保障sms材料的抗渗水性。纺粘纤维和熔喷纤维依次均匀铺在网带上，形成多层纤维网，纤维网结构为smmmms，克重（面密度）在44.1g/㎡左右。
4）热轧加固
热轧加固工艺采用的花辊温度为147℃，光辊温度为154℃，轧机压力为90dan/cm。
该工艺采用上述压力和温度来进行处理，能够平衡材料的强力和阻隔性能。
5）分切收卷
经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽，收卷成卷材。
步骤2、三抗后整理
1）油剂的混合配置
油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水；
所述渗透剂为六碳醇，渗透剂含量为油剂总质量的0.20%；
所述抗静电剂为阴离子型磷酸酯盐类，抗静电剂含量为油剂总质量的0.12%；
所述氟化物为两性型含氟丙烯酸酯聚合物，氟化物含量为油剂总质量的0.60%，含氟丙烯酸酯聚合物的主链为聚烯烃型，侧链是含有氟碳链的酯基。
配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能油剂和水搅拌混合均匀，通过管路按一定频次输送到液槽中。
2）上油
sms基材退卷，通过导辊在一定张力下平整进入液槽，其中液槽中油剂工作温度需要在35℃以下，在加工过程中不断补充新配置的油剂使工作液的浓度保持稳定。通过浸渍，布面被均匀润湿，经过一对轧辊扎去多余的油剂，使布面带上110%带液量，其中轧辊压力为60psi，布面需均匀带液，避免局部油剂含量过高导致颜色、性能不均。
3）烘干
上油的sms无纺布经过烘箱热风烘干。热风由天然气加热形成，对润湿的基布上下形成对流进行充分干燥，使油剂在sms表面形成连续均匀的防护膜，以抵抗水、酒精、血液的渗透，并且形成抗静电层，使材料具备抗静电的性能。布面在热风作用下干燥定型，多余的水汽经排风管路排出。烘干工艺的热风温度125℃，热风速度36m/s，烘干时间60秒，排风风量16000nm3/hr。
4）冷却定型
经过烘箱干燥后的sms经冷却装置冷却定型卷绕成型。冷风温度20℃，出烘箱的布面在冷风作用下降温定型。
5)分切收卷
冷却过的布进入分切，由切刀分切成合适的幅宽，收卷。
实施例2一种高阻隔聚丙烯sms无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、sms基材制备
1)原料混合
原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色色母、熔喷专用蓝色色母，质量配比为68：30：1.5：1.2；
所述pp纺粘料：mfr范围35-37g/10min；
所述pp熔喷料：mfr范围1300-1500g/10min；
所述纺粘专用蓝色色母：mfr范围32-45g/10min；
所述熔喷专用蓝色色母：mfr范围150-280g/10min；
纺粘专用蓝色色母和熔喷专用蓝色色母通过辅料罐由压缩空气传输至主螺杆，纺粘专用蓝色色母和pp纺粘料、熔喷专用蓝色色母与pp熔喷料分别在螺杆剪切力下混合均匀，得到纺粘混合料和熔喷混合料。
2）原料熔融挤出
将纺粘混合料和熔喷混合料分别熔融，并通过计量泵定量挤出,纺粘熔融温度在235℃，熔喷熔融温度在245℃。
3）纤维牵伸成网
设定高速气流对熔体进行稳定牵伸获取细旦纤维，纺粘纤维成型的牵伸工艺：冷风仓压2700pa，冷风温度21℃；熔喷纤维成型的牵伸工艺：热风风量4100m3/hr，热风温度255℃。获得1.3-2.0旦的纺粘纤维细度，1-3μm的熔喷纤维细度。纺粘纤维细度较大，作为材料外层（s层），可以提供优良的拉伸强力、伸长率和机械性能；熔喷纤维的细度小，作为材料芯层（m层），可以提供优良的阻隔屏蔽性能，保障sms材料的抗渗水性。纺粘纤维和熔喷纤维依次均匀铺在网带上，形成多层纤维网，纤维网结构为ssmmmms，克重（面密度）在44.1g/㎡左右。
4）热轧加固
热轧加固工艺采用的花辊温度为145℃，光辊温度为150℃，轧机压力为85dan/cm。
该工艺采用上述压力和温度来进行处理，能够平衡材料的强力和阻隔性能。
5）分切收卷
经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽，收卷成卷材。
步骤2、三抗后整理
1）油剂的混合配置
油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水；
所述渗透剂为六碳醇，渗透剂含量为油剂总质量的0.3%；
所述抗静电剂为非离子型磷酸酯盐类，抗静电剂含量为油剂总质量的0.15%；
所述氟化物为非离子型含氟丙烯酸酯聚合物，氟化物含量为油剂总质量的0.70%，含氟丙烯酸酯聚合物的主链为聚烯烃型，侧链是含有氟碳链的酯基。
配置的油剂需要在24小时内使用。
三种功能油剂和水搅拌混合均匀，通过管路按一定频次输送到液槽中。
2）上油
sms基材退卷，通过导辊在一定张力下平整进入液槽，其中液槽中油剂工作温度需要在35℃以下，在加工过程中不断补充新配置的油剂使工作液的浓度保持稳定。通过浸渍，布面被均匀润湿，经过一对轧辊扎去多余的油剂，使布面带上120%带液量，其中轧辊压力为65psi，布面需均匀带液，避免局部油剂含量过高导致颜色、性能不均。
3）烘干
上油的sms无纺布经过烘箱热风烘干。热风由天然气加热形成，对润湿的基布上下形成对流进行充分干燥，使油剂在sms表面形成连续均匀的防护膜，以抵抗水、酒精、血液的渗透，并且形成抗静电层，使材料具备抗静电的性能。布面在热风作用下干燥定型，多余的水汽经排风管路排出。烘干工艺的热风温度130℃，热风速度40m/s，烘干时间90秒，排风风量16000nm3/hr。
4）冷却定型
经过烘箱干燥后的sms经冷却装置冷却定型卷绕成型。冷风温度22℃，出烘箱的布面在冷风作用下降温定型。
5)分切收卷
冷却过的布进入分切，由切刀分切成合适的幅宽，收卷。
实施例3一种高阻隔聚丙烯sms无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、sms基材制备
1)原料混合
原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色色母、熔喷专用蓝色色母，质量配比为74：38：2.0：2.0；
所述pp纺粘料：mfr范围37-39g/10min；
所述pp熔喷料：mfr范围1500-1800g/10min；
所述纺粘专用蓝色色母：mfr范围45-58g/10min；
所述熔喷专用蓝色色母：mfr范围280-480g/10min；
纺粘专用蓝色色母和熔喷专用蓝色色母通过辅料罐由压缩空气传输至主螺杆，纺粘专用蓝色色母和pp纺粘料、熔喷专用蓝色色母与pp熔喷料分别在螺杆剪切力下混合均匀，得到纺粘混合料和熔喷混合料。
2）原料熔融挤出
将纺粘混合料和熔喷混合料分别熔融，并通过计量泵定量挤出,纺粘熔融温度在245℃，熔喷熔融温度在240℃。
3）纤维牵伸成网
设定高速气流对熔体进行稳定牵伸获取细旦纤维，纺粘纤维成型的牵伸工艺：冷风仓压2900pa，冷风温度25℃；熔喷纤维成型的牵伸工艺：热风风量4300m3/hr，热风温度245℃。获得1.3-2.0旦的纺粘纤维细度，1-3μm的熔喷纤维细度。纺粘纤维细度较大，作为材料外层（s层），可以提供优良的拉伸强力、伸长率和机械性能；熔喷纤维的细度小，作为材料芯层（m层），可以提供优良的阻隔屏蔽性能，保障sms材料的抗渗水性。纺粘纤维和熔喷纤维依次均匀铺在网带上，形成多层纤维网，纤维网结构为ssmmms，克重（面密度）在44.1g/㎡左右。
4）热轧加固
热轧加固工艺采用的花辊温度为143℃，光辊温度为149℃，轧机压力为85dan/cm。
该工艺采用上述压力和温度来进行处理，能够平衡材料的强力和阻隔性能。
5）分切收卷
经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽，收卷成卷材。
步骤2、三抗后整理
1）油剂的混合配置
油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水；
所述渗透剂为六碳醇，渗透剂含量为油剂总质量的0.5%；
所述抗静电剂为非离子型磷酸酯盐类，抗静电剂含量为油剂总质量的0.18%；
所述氟化物为非离子型含氟丙烯酸酯聚合物，氟化物含量为油剂总质量的0.80%，含氟丙烯酸酯聚合物的主链为聚烯烃型，侧链是含有氟碳链的酯基。
配置的油剂需要在24小时内使用。
三种功能油剂和水搅拌混合均匀，通过管路按一定频次输送到液槽中。
2）上油
sms基材退卷，通过导辊在一定张力下平整进入液槽，其中液槽中油剂工作温度需要在35℃以下，在加工过程中不断补充新配置的油剂使工作液的浓度保持稳定。通过浸渍，布面被均匀润湿，经过一对轧辊扎去多余的油剂，使布面带上130%带液量，其中轧辊压力为70psi，布面需均匀带液，避免局部油剂含量过高导致颜色、性能不均。
3）烘干
上油的sms无纺布经过烘箱热风烘干。热风由天然气加热形成，对润湿的基布上下形成对流进行充分干燥，使油剂在sms表面形成连续均匀的防护膜，以抵抗水、酒精、血液的渗透，并且形成抗静电层，使材料具备抗静电的性能。布面在热风作用下干燥定型，多余的水汽经排风管路排出。烘干工艺的热风温度135℃，热风速度44m/s，烘干时间150秒，排风风量16000nm3/hr。
4）冷却定型
经过烘箱干燥后的sms经冷却装置冷却定型卷绕成型。冷风温度25℃，出烘箱的布面在冷风作用下降温定型。
5)分切收卷
冷却过的布进入分切，由切刀分切成合适的幅宽，收卷。
对比例1一种聚丙烯sms无纺布的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、sms基材制备
1)原料混合
原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色色母、熔喷专用蓝色色母，质量配比为82：18：0.8：2.0；
纺粘专用蓝色色母和熔喷专用蓝色色母通过辅料罐由压缩空气传输至主螺杆，纺粘专用蓝色色母和pp纺粘料、熔喷专用蓝色色母与pp熔喷料分别在螺杆剪切力下混合均匀，得到纺粘混合料和熔喷混合料。
2）原料熔融挤出
与实施例2相同。
3）纤维牵伸成网
与实施例2相同。
4）热轧加固
热轧加固工艺采用的花辊温度为156℃，光辊温度为160℃，轧机压力为95dan/cm。
5）分切收卷
与实施例2相同。
步骤2、三抗后整理
1）油剂的混合配置
油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水；
所述渗透剂为高碳醇，渗透剂含量为油剂总质量的0.6%；
所述抗静电剂为磷酸酯盐类，抗静电剂含量为油剂总质量的0.25%；
所述氟化物为含氟丙烯酸酯聚合物，氟化物含量为油剂总质量的1.00%。
配置的油剂需要在24小时内使用。
三种功能油剂和水搅拌混合均匀，通过管路按一定频次输送到液槽中。
2）上油
与实施例2相同
3）烘干
与实施例2相同
4）冷却定型
与实施例2相同。
5)分切收卷
与实施例2相同。
经检测，实施例1-3以及对比例1制备的无纺布技术指标如表1所示；
表1
本发明制备的克重40-45g/㎡无纺布，抗静水压均值85-95cmh2o，抗静水压单值65-68cmh2o，透气均值25cfm，耐磨均值5mg。
除特殊说明外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述比例均为质量比。
以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。