本发明属于高分子材料，具体涉及一种抗菌抗静电无纺布及其制备方法。
背景技术：
1、无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。无纺布没有经纬线，剪裁和缝纫都非常方便，而且质轻容易定型，深受手工爱好者的喜爱。无纺布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，在日常生产和生活中有着广泛的应用。但是，随着人们健康意识的提高和对生活质量的重视，如何赋予己经广泛应用的无纺布材料的优良的性能，成为当前一个热门的课题。
2、目前最常见的无纺布材料为纺粘和熔喷聚丙烯无纺布，聚丙烯是新一代环保材料，以聚丙烯为主体的无纺布具有防潮、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。但由于其天然疏水性，本身不抗静电，在使用过程中极易产生静电，出现电火花从而存在危险性。尤其是穿着无纺布防护服的工作人员，需要有效避免人体自身产生的静电，增加安全系数。虽然聚丙烯自身具有抗菌性，但经过循环利用形成再生聚丙烯后，抗菌性远低于聚丙烯无纺布，再者聚丙烯材料自身力学强度能一般，使得再生材料的广泛应用受到了限制，因此，还有改善的空间。
3、现有的抗静电阻燃无纺布的制备方法，一般是先制造出不具功能性的无纺布，接着将无纺布加入到带有阻燃剂和抗静电剂的整理液中进行浸渍，从而制得具有阻燃和抗静电性能的无纺布，但是这种外用阻燃剂和抗静电剂虽然适用于多种聚合物，但它们的效力只是暂时的，事后与溶剂接触或洗涤或与他物磨擦很容易失掉。
4、中国专利申请号为200710137687.3公开了一种医疗用聚丙烯多层无纺布的制造方法。该方法包括如下步骤：形成第一、第二纺粘网层，形成第三熔喷网层，并叠层为纺粘/熔喷/纺粘层的步骤；用砑光机热粘合上述三个网层而赋予形态稳定性的步骤；以及将赋予上述形态稳定性的无纺布浸渍在混合了抗油剂和防带电剂的溶液中，并进行干燥热处理而赋予抗水、抗油及防带电性的步骤。该无纺布所用的抗静电剂类型为阴离子磺酸盐，阴离子磺酸盐类抗静电剂与合成纤维的结合性能较差，导致抗静电效果弱。
5、因此，开发一种抗菌抗静电性能好的无纺布对纺织品制备技术领域具有积极意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌抗静电无纺布，该无纺布具有优良的抗菌性和抗静电性，并可持续的维持抗菌和抗静电性，具有较强的耐洗性和较高的强度，延长了抗菌和抗静电无纺布的使用寿命。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种抗菌抗静电无纺布，按重量份计，包括以下原料：
4、聚丙烯100-120份、抗静电剂4-8份、尼龙610-20份、抗氧剂0.5-2份、抗菌剂1-3份、相容剂5-10份。
5、优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂1098中的一种或几种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
6、优选的，所述抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：
7、(a)将纳米二氧化钛加入无水乙醇中，随后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、十二烷基硫酸钠，进行恒温反应，反应完成后过滤、干燥、研磨，得到氨基化纳米二氧化钛；
8、(b)将步骤(a)中的氨基化纳米二氧化钛加入氯仿中，超声分散使其分散均匀，随后加入噻吩单体，搅拌1h，接着加入三氯化铁，进行聚合反应，反应完成后过滤，依次用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥，得到聚噻吩/纳米二氧化钛；
9、(c)将步骤(b)中的聚噻吩/纳米二氧化钛加入甲苯中，随后加入甲基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、偶氮二异丁腈，进行搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到所述抗静电剂。
10、优选的，步骤(a)中所述纳米二氧化钛、3-氨丙基三乙氧基硅烷、十二烷基硫酸钠的质量比为100:3-6:1-2；所述恒温反应的温度为50-70℃，时间为3-5h；步骤(b)中所述氨基化纳米二氧化钛、噻吩、三氯化铁的质量比为10:30-50:15-20，所述聚合反应的温度为40-60℃，时间为8-12h。
11、优选的，步骤(c)所述聚噻吩/纳米二氧化钛、甲基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、偶氮二异丁腈的质量比为10:20-30:15-25:0.2-0.4，所述搅拌反应的温度为80-90℃，时间为2-4h。
12、优选的，所述抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
13、s1、将介孔二氧化硅粒子加入无水乙醇中，随后加入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷，进行恒温反应，反应完成后过滤、干燥得到巯基化介孔二氧化硅；
14、s2、将步骤s2中巯基化介孔二氧化硅、五氟丙酸、环氧氯丙烷、聚六亚甲基双胍盐酸盐，进行搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到所述抗菌剂。
15、优选的，步骤s1中所述介孔二氧化硅粒子、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷的质量比为10:5-15，所述恒温反应的温度为60-70℃，反应时间为3-5h；步骤s2中巯基化介孔二氧化硅、五氟丙酸、环氧氯丙烷、聚六亚甲基双胍盐酸盐的质量比为100:20-40:30-50:15-25，所述搅拌反应的温度为70-80℃，反应时间为3-5h。
16、本发明还保护一种所述抗菌抗静电无纺布的制备方法，包括以下步骤：
17、(1)按配方称取原料，将一半的聚丙烯与抗静电剂混合均匀，在密炼机内密炼后造粒，得到抗静电母粒；
18、(2)将另一半的聚丙烯与抗菌剂混合均匀，在密炼机内密炼后造粒，得到抗菌母粒；
19、(3)将步骤(1)中的抗静电母粒、步骤(2)中的抗菌母粒、尼龙6、抗氧剂、相容剂混合均匀，通过双螺杆挤出机进行造粒，得到共混物母料；
20、(4)将步骤(3)中的共混物母粒进行真空干燥，干燥后通过螺杆挤压熔融，然后过滤、计量、纺丝、牵伸、成网、热轧成布、卷绕、分切、包装，即得所述抗菌抗静电无纺布。
21、优选的，步骤(1)中所述密炼的温度为160-190℃；步骤(2)中所述密炼的温度为160-190℃。
22、优选的，步骤(3)中所述挤出机的温度为200-260℃；步骤(4)中所述熔融温度为230-280℃；所述纺丝工艺为：在大小为7-8mpa的工作压力将熔融体经喷丝板在240-260℃下纺丝；所述成网工艺为：在风温为10-20℃、风压为1.0-2.0kpa的条件下气流牵伸成网；所述热轧成布工艺为：在温度为105-115℃和压力为11-12mpa的条件下热轧成布。
23、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
24、(1)本发明提供的抗菌抗静电无纺布，加入的抗静电剂以纳米二氧化钛为基体，纳米二氧化钛具有较大的比表面积，其不仅可以提高无纺布的力学性能，还可与抗菌剂产生协同作用提高无纺布的抗菌性能，先将其进行氨基化改性，提高其表面基团的活性，有利于后续改性反应的进行，同时加入十二烷基硫酸钠，使纳米二氧化钛不易团聚，分散更均匀；随后再将氨基化纳米二氧化钛与噻吩、三氯化铁进行原位聚合反应，聚噻吩由于结构中含有共轭双键，π电子可以在分子链上自由运动，载流子迁移率很大，因而具有高的导电率，但由于其分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，因此本发明将纳米二氧化钛作为骨架支撑起聚噻吩长链，使其共轭长链结构得以保持，两种材料的优势互为补充，得到具有高导电率的材料，而且其与聚丙烯之间具有较好的相容性，抗静电效果更好更持久；然后再将聚噻吩/纳米二氧化钛与甲基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、偶氮二异丁腈进行反应，在其表面引入酰胺基、醚氧键等极性基团，易吸收空气中的水分，在样品表面形成宏观均匀、微观孤立的小液膜，进一步提高无纺布材料的抗静电性能。
25、(2)本发明提供的抗菌抗静电无纺布，加入的抗菌剂以介孔二氧化硅为载体，将介孔二氧化硅与γ-巯基丙基三甲氧基硅烷反应，使其表面引入巯基基团，有利于提高后续改性反应的效率；随后再将巯基化介孔二氧化硅与五氟丙酸、环氧氯丙烷、聚六亚甲基双胍盐酸盐进行反应，使介孔二氧化硅表面接枝上含氟基团和胍基基团，由于胍基是抗菌性能很好的基团，含胍基化合物靠静电作用和氢键配位机制能与所有细菌结合，这使其本身具有广谱抗菌性，此外，细菌细胞膜上带负电荷的特点很难产生变异，所以细菌不会对其产生耐药性，所以得到的抗菌剂具有永久抗菌性能，并且引入五氟丙酸可提高介孔二氧化硅与聚丙烯之间的相容性，使得到的无纺布性能更好；同时含氟基团在聚合物加工过程中会自动向表面迁移，使制备得到的纺丝表面更加光滑，从而减少聚合物表面的摩擦系数，可与抗静电剂协同作用提高无纺布的抗静电性能。
26、(3)本发明提供的抗菌抗静电无纺布，具有优异的抗菌性、抗静电性以及力学强度优异的效果，比单一添加抗静电剂和抗菌剂的效果有较大提高，且无纺布的物理机械性能未受影响，具有良好的应用前景。