本发明涉及高分子材料，具体为一种具有吸附功能的熔喷无纺布用色母粒及其制备方法。
背景技术：
1、无纺布，又称非织造布或不织布，是由定向或随机排列的纤维通过粘合等不同方法组合而结合而成的，为柔软、质轻、透气和平面结构，在实际生产加工和使用过程中，由于母粒本身的结构特点和加工温度、氧、光、空气中的污染物等外部环境因素的影响，极易发生老化降解，大大缩短制品的使用寿命，造成材料的极大浪费。
2、甲醛是一种来源广泛、可导致人体产生严重疾病的有毒挥发性空气污染物，长时间接触低浓度甲醛会引发恶心、胸闷、皮疹、眼部红肿、鼻腔不适等，高浓度甲醛会引发鼻炎、咽炎、肺气肿、肺癌等病症，并会对人体的免疫系统和神经系统产生影响，严重者可造成死亡，而以聚丙烯为原料的熔喷无纺布具有独特的毛细结构，使其具有拥有较好的过滤性、屏蔽性，但由于其结构致密、疏水性强，使得着色颜料分子无法或难以扩散到聚丙烯材料内部，完成材料的均匀着色，导致无纺布的美观性较差，同时也限制了过滤吸附性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有吸附功能的熔喷无纺布用色母粒及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有吸附功能的熔喷无纺布用色母粒，按重量份数计，主要包括35～50份改性炭黑、17.5～45份自制填料、63～100份聚丙烯树脂、4.9～15份分散剂、0.7～2份抗氧剂、3.5～10份润滑剂。
3、进一步的，所述改性炭黑由炭黑、壳聚糖、1,2-环已二胺四乙酸和2-乙酰胺基-2-脱氧-d-甘露酮-1,4-内酯制得。
4、进一步的，所述自制填料由碳酸钙、四异丙醇钛和四氯化钛制得。
5、进一步的，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、油酸酰胺、聚丙烯酰胺或聚乙二醇的一种或多种混合；所述润滑剂为聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或聚醚聚硅氧烷共聚物中的一种或多种混合。
6、进一步的，所述抗氧剂为四-[3-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂、β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八碳醇脂、萘胺、二苯胺、对苯二胺、亚磷酯三异辛酯、亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三(十三烷基)酯或二亚磷酸季戊四醇二异癸酯的一种或多种混合。
7、进一步的，一种具有吸附功能的熔喷无纺布用色母粒的制备方法，包括以下制备步骤：
8、(1)将壳聚糖、蒸馏水和预处理炭黑按质量比1:25:0.7～1:30:1.2混合，50～100rpm下搅拌反应2～5h，过滤，依次用无水乙醇、无水乙醚洗涤3～6次，60～80℃下干燥2～4h，得改性炭黑前体；
9、(2)将1,2-环已二胺四乙酸、改性炭黑前体和对甲苯磺酸按质量比0.9:1:0.009～1.7:1:0.02混合，放入油浴锅中，加热至100～120℃，预热10～25min后，升温至135～150℃，氮气保护下反应3～6h，再减压至80～100pa，反应2～4h后，冷却至室温，加入改性炭黑前体质量0.8～1.7倍的尿素和改性炭黑前体质量2～6倍的去离子水，70～90℃、50～100rpm下反应5～9h后，趁热倒出，用无水乙醇洗涤3～6次，抽滤，得咪唑啉酮化合物；
10、(3)将苯和吡啶按质量比3:1～6:1混合，冷却至6～15℃，以0.1～0.3ml/min滴加吡啶质量0.7～1.2倍的二氯亚砜，然后加入吡啶质量0.5～0.8倍的2-乙酰胺基-2-脱氧-d-甘露酮-1,4-内酯，50～100rpm下搅拌1～3h后，加入吡啶质量0.5～0.9倍的咪唑啉酮化合物，加热至80～100℃，反应7～15h后，加入吡啶质量5～10倍的去离子水，抽滤，依次用质量分数为10％的氢氧化钠、乙醚洗涤5～10次，60～80℃、0.1～0.3mpa下干燥3～6h，得改性炭黑；
11、(4)将碳酸钙置于辐照搅拌器中，以20～30ml/min通入四异丙醇钛，通入时间为20～35min，加热至140～160℃，保温30～50min后，升温至430～580℃，反应1～4h后，置于电场-微波炉中，加入碳酸钙质量0.3～0.6倍的四氯化钛和碳酸钙质量1.1～2.4倍的蒸馏水，反应15～24h，得自制填料；
12、(5)将改性炭黑、自制填料、抗氧剂、润滑剂按质量比1:0.5:0.02:0.1～1:0.9:0.04:0.2混合，5000～10000rpm下搅拌15～20min后，加入改性炭黑质量1.8～2.0倍的聚丙烯树脂，相同速度下搅拌10～15min后，挤出，造粒，得具有吸附功能的熔喷无纺布用色母粒。
13、进一步的，步骤(1)所述预处理炭黑：
14、a、将炭黑、分散剂和去离子水按质量比1:0.14:20～1:0.50:35混合，10～25℃、5000～10000rpm下研磨时间35～60min，得颗粒混合物；将颗粒混合物加入到颗粒混合物体积0.8～1.2倍的乙酸乙酯中，20～40℃、100～200rpm下搅拌15～30min后保温10～15min，再按相同速度搅拌15～30min后保温10～15min，重复3～5次，加入炭黑质量6～10倍的十二烷基三甲基氯化铵，30～45℃、100～200rpm下搅拌20～35min，得油相混合物；
15、b、将油相混合物于50～70℃、800～1000rpm烘干30～50min，再加入油相混合物质量7～10倍的质量分数为65％的硝酸，加热至60～80℃，反应10～15h后，冷却至室温，过滤，用去离子水洗涤至溶液ph为6～7，然后于60～80℃干燥2～5h，得预处理炭黑。
16、进一步的，步骤(4)所述辐照搅拌器的辐照剂量200～300kgy，搅拌速度为8000～10000rpm。
17、进一步的，步骤(4)所述电场-微波炉为微波炉内施加电场，微波辐照强度为400～600w，电场电压为600～900v。
18、进一步的，步骤(5)所述挤出所用的挤出机转速为300～380rpm，挤出机各区间温度分别为：170～190℃、180～200℃、190～210℃、180～210℃、190～220℃和180～200℃，各区间的真空度为0.02～0.08mpa。
19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
20、本发明利用改性炭黑、自制填料等制备无纺布用色母粒，能够实现高效吸附、抗老化的效果。
21、首先，改性炭黑由炭黑、壳聚糖、1,2-环已二胺四乙酸和2-乙酰胺基-2-脱氧-d-甘露酮-1,4-内酯制得；在乙酸乙酯和十二烷基三甲基氯化铵的作用下，使炭黑油性转相，在表面形成反应基团，在氧化剂的进一步作用下，形成含氧基团；接着，壳聚糖的氨基与含氧基团反应，沉积于炭黑上，在表面形成颗粒状结构；1,2-环已二胺四乙酸的羧基与壳聚糖的羟基反应，其二胺基再与尿素成环，形成咪唑啉酮化合物，能够利用静电作用吸附气相甲醛，使得色母粒具有吸附性；2-乙酰胺基-2-脱氧-d-甘露酮-1,4-内酯经氯化，与咪唑啉酮化合物的亚氨基反应，包覆炭黑，形成有机膜，能够吸引气态甲醛，并和甲醛分子发生反应，提高了色母粒的吸附性，而且在有机膜制备过程中，壳聚糖消失，出现了局部较为密集的三维网状，同时在壳聚糖溶解膨胀过程中有机膜表面也出现部分开裂，从而改性炭黑表面存在丰富的可与内部相互连通的孔洞，有利于甲醛气体分子的进入和内部网络的吸附，增益色母粒的吸附能力；此外，改性后的炭黑与分散剂联合应用，形成聚丙烯树脂-改性炭黑结合层，提高改性炭黑在聚丙烯树脂载体中的分散性，避免色差和斑点缺陷的产生，增提高色母粒的吸附功能。
22、其次，自制填料以碳酸钙为原料，将其置于气相四异丙醇钛环境中，利用高速辐照，使碳酸钙均相活化，形成活性中心，在高速碰撞下，由于气相四异丙醇钛较小的分子量，能够进入碳酸钙聚集块，与其产生碰撞交联作用，在碳酸钙表面形成四异丙醇钛膜；然后，高温反应形成二氧化钛，并且在反应过程中，高温使碳酸钙局部凹陷，形成孔洞，使得部分二氧化钛沉积于碳酸钙内部，使得自制填料能够吸收、反射紫外线，导致色母粒具有抗老化性能；接着，在四氯化钛的作用下，微波电场加热，形成晶须，由于微波加热均匀，大大降低了反应体系中产生的温度梯度，促使反应溶液中瞬间成核，在微波、温度和电场的共同作用下，发生静电感应并产生感应电荷，成为带电粒子，吸附于二氧化钛表面，彼此相互吸引沉积，贯穿内外表面形成三维网状结构，大幅度提高自制填料的抗紫外性能，提高色母粒的抗老化性。