一种防护窗帘用活性炭熔喷布及其制备方法与流

本发明属于功能型面料，具体地，涉及一种防护窗帘用活性炭熔喷布及其制备方法。背景技术：1、熔喷布是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上，同时自身粘合而成为熔喷法非织造布；其独特毛细结构的超细纤维增加了单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好空气过滤性，在口罩中应用最为广泛。2、防护窗帘一般是用于病房各床位间的隔断材料，主要用于保护病患的隐私，同时也与口罩的功能相似，可以起到一定的隔断病原菌传播的作用。随着对医疗环境要求的提升，具有功能性的防护窗帘也在逐渐兴起，如为避免排泄物或者药物异味造成周边病患不适，具有除味功能的防护窗帘应用最为广泛；再如感染病房，为避免病原菌造成病患相互交叉感染，具有抗菌功能的防护窗帘也有应用。3、不仅是医疗领域，在居家环境下，窗帘不仅作为遮阳装饰，其还是分割室内和室外的屏障，特别在近年来流感频发的情况下，具有功能性的防护窗帘也渐渐用于家装环境中。活性炭的比表面积、吸附性能强，现有技术中将其与传统的制帘材料相结合，复合帘材一定的吸附净味作用，但是，活性炭作为硬质材料，引入在高分子材料中作为缺陷，打断高分子材料的连续性，造成力学性能恶化，加之其与高分子制帘材料的相容性不佳，加剧力学性能的恶化，特别在熔喷布中，熔喷纤维的丝径细小，偏析的活性炭更易造成局部恶化，影响熔喷布的力学强度，大大限制了熔喷布的应用以及使用寿命。技术实现思路1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种防护窗帘用活性炭熔喷布及其制备方法。2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：3、一种防护窗帘用活性炭熔喷布，按照重量百分比计包括：4、改性活性炭4.5-7.5wt%、驻极剂1.2-1.8wt%、抗氧剂0.1-0.15wt%、成核剂0.1-0.2wt%和润滑剂0.2-0.35wt%，余量为高熔指聚丙烯。5、改性活性炭由以下方法制成：6、步骤a1：将二烯丙基胺、环氧促进剂dmp-30和二氧六环混匀，通入干燥氮气保护，油浴控制温度75-85℃，施加120-180rpm搅拌，缓慢加入硅烷偶联剂kh560，控制总加入反应时间为1.2-1.6h，反应结束减压旋蒸脱除二氧六环，得到双烯基化偶联剂；7、进一步地，二烯丙基胺、硅烷偶联剂kh560、环氧促进剂dmp-30和二氧六环的用量比为0.1mol：0.102-0.105mol：0.15-0.2g：50-70ml，环氧促进剂dmp-30作为开环催化剂，促进硅烷偶联剂kh560的环氧结构与二烯丙基胺进行开环反应，向硅烷偶联剂kh560的分子端引入双烯基结构。8、步骤a2：将双烯基化偶联剂、正辛硫醇、二甲基苯基膦和无水丙酮混合，施加150-200w/m2的紫外辐照，辅以60-90rpm搅拌，升温回流反应2.5-3h，反应结束旋蒸脱除丙酮，得到硫代烷基偶联剂；9、进一步地，双烯基化偶联剂、正辛硫醇、二甲基苯基膦和无水丙酮的用量比为0.1mol：0.205-0.21mol：15-20mg：120-150ml，二甲基苯基膦引发正辛硫醇的活性巯基与双烯基化偶联剂的双键点击加成，形成含硫氮结构的烷基修饰。10、步骤a3：将硫代烷基偶联剂、二甲基乙酰胺和去离子水混合，加入活性炭微粉，保持超声分散状态缓慢加入四氯化钛，控制加入反应总时间为1.5-2h，反应结束用氨水中和，离心取底层沉淀干燥，得到双负载活性炭；11、进一步地，活性炭微粉、硫代烷基偶联剂、四氯化钛、二甲基乙酰胺和去离子水的用量比为100g：4.5-5.8g：2.2-3.5ml：50-70ml：120-150ml，硫代烷基偶联剂分子中硫氮形成络合作用，优先捕捉加入的四氯化钛，伴随着水解的进行，形成微纳结构钛氧化物和硫代烷基偶联剂的复合物，同时，伴随水解生成的酸性产物促进硫代烷基偶联剂的乙氧基水解并与活性炭微粉偶联，以硫代烷基偶联剂为桥接材料，原位水解捕捉钛氧化物并与活性炭复合。12、进一步地，活性炭微粉的细度不低于150目。13、a4：将双负载活性炭、3-氯丙醇和无水乙醇混合，通入氮气保护，施加80-120rpm搅拌，升温回流8-10h，离心取底层沉淀洗涤干燥，得到改性活性炭；14、进一步地，双负载活性炭、3-氯丙醇和无水乙醇的用量比为100g：60-80ml：100-150ml，3-氯丙醇同双负载活性炭表面接枝的硫代烷基偶联剂季铵化处理。15、一种防护窗帘用活性炭熔喷布的制备方法，具体操作为：将各原料通过高混机混匀，干燥后转入熔喷纺丝机中熔喷成型，制成熔喷布。16、进一步地，熔喷过程中纺丝关键工艺参数设置为：挤出机料筒一区200℃，二区210℃，三区220℃，四区220℃，法兰230℃；接收距离为15cm，热空气温度为270℃，热空气压力为3.5bar。17、本发明的有益效果：18、本发明公开的防护窗帘用活性炭熔喷布以聚丙烯为基体，通过复配一种自制的改性活性炭赋予布料良好的透气过滤性能，同时具有优异的抗菌能力；该改性活性炭以超微活性炭作为载体，由硅烷偶联剂kh560和二烯丙基胺进行开环反应，向硅烷偶联剂kh560的分子端引入双烯基结构，再由正辛硫醇与引入的双烯基结构点击加成，形成含硫氮结构的烷基修饰，再于液相环境下，以硫代烷基偶联剂为桥接材料，原位水解捕捉钛氧化物并与活性炭复合，最后通过3-氯丙醇对表面接枝的有机物进行季铵化处理；改性活性炭表面引入的长链烷基对活性炭修饰，改善活性炭与聚丙烯基体的相容性，在熔融共混过程中更易于均匀分散到熔喷纤维中起到支撑作用，形成均匀的二次孔隙，提升熔喷布的孔隙透气率，相较于现有的活性炭复合熔喷布，均匀分散的活性炭载体对熔喷纤维的力学影响更小，同时，均匀的含活性炭孔隙可充分吸附难闻气体，在测试中对氨气和硫化氢的吸附率更高；硫代烷基偶联剂原位捕捉钛氧化物与活性炭负载，使得钛氧化物与活性炭结合性能更好，再重复使用过程中不易脱落，使用寿命更长，且得益于原位捕捉复合，使得季铵化结构和钛氧化物均匀负载，充分发挥协同抗菌作用，赋予熔喷布优异的抗菌功效，特别在医用防护窗帘中具有广阔的应用前景。技术特征：1.一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，按照重量百分比计包括：改性活性炭4.5-7.5wt%、驻极剂1.2-1.8wt%、抗氧剂0.1-0.15wt%、成核剂0.1-0.2wt%和润滑剂0.2-0.35wt%，余量为高熔指聚丙烯；2.根据权利要求1所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，二烯丙基胺、硅烷偶联剂kh560、环氧促进剂dmp-30和二氧六环的用量比为0.1mol：0.102-0.105mol：0.15-0.2g：50-70ml。3.根据权利要求2所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，双烯基化偶联剂、正辛硫醇、二甲基苯基膦和无水丙酮的用量比为0.1mol：0.205-0.21mol：15-20mg：120-150ml。4.根据权利要求3所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，活性炭微粉、硫代烷基偶联剂、四氯化钛、二甲基乙酰胺和去离子水的用量比为100g：4.5-5.8g：2.2-3.5ml：50-70ml：120-150ml。5.根据权利要求4所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，活性炭微粉的细度不低于150目。6.根据权利要求4所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布，其特征在于，双负载活性炭、3-氯丙醇和无水乙醇的用量比为100g：60-80ml：100-150ml。7.根据权利要求1所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布的制备方法，其特征在于，将各原料通过高混机混匀，干燥后转入熔喷纺丝机中熔喷成型，制成熔喷布。8.根据权利要求7所述的一种防护窗帘用活性炭熔喷布的制备方法，其特征在于，熔喷过程中纺丝关键工艺参数设置为：挤出机料筒一区200℃，二区210℃，三区220℃，四区220℃，法兰230℃；接收距离为15cm，热空气温度为270℃，热空气压力为3.5bar。技术总结本发明涉及一种防护窗帘用活性炭熔喷布及其制备方法，属于功能型面料技术领域。该熔喷布按照重量百分比计包括：改性活性炭4.5‑7.5wt%、驻极剂1.2‑1.8wt%、抗氧剂0.1‑0.15wt%、成核剂0.1‑0.2wt%和润滑剂0.2‑0.35wt%，余量为高熔指聚丙烯；改性活性炭以超微活性炭为载体，由硫代烷基偶联剂为桥接材料，原位水解捕捉钛氧化物并与活性炭复合，之后季铵化处理形成复合物；其表面长链烷基改善活性炭与聚丙烯基体的相容性，提升熔喷布的孔隙透气率、吸附性以及抗菌性。技术研发人员：李文翔受保护的技术使用者：中山市威绿防护用品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18