本發明涉及一種無紡布的制備方法，尤其是一種納米銀改良無紡布的制備方法。
背景技術：
納米銀是將粒徑做到納米級的金屬銀單質，具有獨特的光學、電學、催化性質。納米銀具有納米顆粒的高比表面積，同時具有強殺菌性，據研究發現，銀納米粒子可在數分鐘內殺死650多種細菌：納米銀顆粒與病原菌的細胞壁或細胞膜膜結合后，能直接進入菌體、迅速與氧代謝酶的巰基結合，使酶失活，阻斷呼吸代謝使其窒息而死。獨特的殺菌機理，使得納米銀顆粒在低濃度就可迅速殺死致病菌。據統計，納米銀對大腸桿菌、淋球菌、沙眼衣原體等數十種致病微生物都有強烈的抑制和殺滅作用，且不會產生抗藥性。
無紡布是由定向的或隨機的纖維構成，是新一代環保材料，具有透氣、防潮、柔韌、輕質、不助燃等特點，可用于醫療衛生、工業、包裝、汽車工業等多種領域。納米銀用在無紡布中可用于制備性能良好的無紡布加工產品，如嬰幼兒餐具、奶瓶，嬰兒紙尿褲，成人尿不濕，以及防霧霾口罩等。
技術實現要素：
本發明涉及一種納米銀無紡布的制備方法，通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀，并經由共混、球磨、造粒、螺桿擠出得到混合均勻的納米銀原料復合物，最終經由熔噴頭得到納米銀分散均勻的無紡布原料，制備方法便捷，納米銀分散更為均勻。
為實現上述目的，本發明采用的具體方法為：一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預處理：將無紡布切片原料在80~100℃烘干10~15h；將固體硝酸銀與分散劑按一定比例混合、配置成分散均勻的溶液，在紫外光輻照下制備分散劑分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體；
步驟二、熔融造粒：按質量比將80~95份的無紡布切片原料、5~20份納米銀固體先在球磨機上進行球磨，之后在熔融造粒機進行造粒，造粒所得納米銀原料復合球粒徑為5~25mm；
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀原料復合球經螺桿擠出機熔融擠出，螺桿擠出機外加熱區為分段加熱，設置4個獨立的加熱模塊，螺桿擠出機各區溫度控制在245~280℃，納米銀原料復合球經螺桿擠壓機熔融擠出時，熔體溫度控制在220~260℃；
步驟四、熔噴：螺桿擠出機擠出的納米銀原料熔體進入計量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產生的大量熱空氣的帶動下進行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布；
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的納米銀無紡布。
進一步的，所述螺桿擠壓機的四個加熱區，第一區溫度為245~260℃，第二區溫度為255~260℃，第三區溫度為265~280℃，第四區溫度為220~260℃。
進一步的，所述的無紡布原料切片為聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一種。
進一步的，所述步驟一種的分散劑為檸檬酸三鈉、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種。
進一步的，所述固體硝酸銀與分散劑的質量比為1:1~1:3。
進一步的，所述計量泵對熔體的分配量為1:4。
進一步的，所述的納米銀溶液的干燥采用低溫冷凍干燥，或者采用有機溶劑提取過濾后干燥。
進一步的，所述提取用有機溶劑為乙醚、正丙醚、四氫呋喃，乙二醇二甲醚中的一種或多種。
本發明通過通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀溶液，并干燥得到納米銀固體顆粒，納米銀固體顆粒與無紡布切片原料經由共混、球磨、熔融造粒得到納米銀原料復合球，納米銀固體與無紡布原料得以一次混合，且混合物經由造粒均分；納米銀與無紡布原料經由螺桿擠出機的加熱擠出，納米銀固體與無紡布得到再次混勻；螺桿擠出機分階段加熱，保證納米銀原料復合物在螺桿擠出機中的熔融狀態及螺桿擠出機的出口溫度；熔融的納米銀原料復合物經由計量泵的平均分配到達熔噴模頭，再經由牽伸、冷卻、烘干，最終得到納米銀分散均勻的無紡布原料。
本發明的有益效果如下所示：
1.本發明通過紫外光輻照硝酸銀混合溶液制備分散劑分散的納米銀溶液，并經干燥后得到分散劑分散的納米銀固體粉末，分散劑的存在能夠保護干燥的納米銀固體粉末的分散性，避免固體納米銀的團聚；
2.固體的納米銀粉末中不存在溶劑的添加，在后續添加于無紡布切片原料的工藝中，維持了無紡布原料的干燥性，有利于后續工藝的進行；
3.納米銀固體粉末與無紡布原料混合物經由兩次共混，使納米銀固體粉末與無紡布原料混合的更為均勻：納米銀固體顆粒與無紡布切片原料首先經由球磨、熔融造粒得到納米銀原料復合球，納米銀固體與無紡布原料得以一次混合，一次混合物經由造粒均分；納米銀與無紡布原料經由螺桿擠出機的加熱擠出，納米銀固體與無紡布得到再次混勻；
4.螺桿擠出機分階段加熱，保證納米銀原料復合物在螺桿擠出機中的熔融狀態及螺桿擠出機的出口溫度；經螺桿擠出機擠出的熔融納米銀原料復合物經由計量泵的平均分配到達熔噴模頭。
具體實施方式
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預處理：將無紡布切片原料在80~100℃烘干10~15h；將固體硝酸銀與分散劑按一定比例混合、配置成分散均勻的溶液，在紫外光輻照下制備分散劑分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體；
步驟二、熔融造粒：按質量比將80~95份的無紡布切片原料、5~20份納米銀固體先在球磨機上進行球磨，之后在熔融造粒機進行造粒，造粒所得納米銀復合球粒徑為5~25mm；
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀復合球經螺桿擠出機熔融擠出，螺桿擠出機外加熱區為分段加熱，設置4個獨立的加熱模塊，螺桿擠出機各區溫度控制在245~280℃，納米銀復合球經螺桿擠壓機熔融擠出時，熔體溫度控制在220~260℃；
步驟四、熔噴：螺桿擠出機擠出的納米銀復合熔體進入計量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產生的大量熱空氣的帶動下進行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布；
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12~24h，得到干燥的納米銀無紡布。
進一步的，所述螺桿擠壓機的四個加熱區，第一區溫度為245~260℃，第二區溫度為255~260℃，第三區溫度為265~280℃，第四區溫度為220~260℃。
進一步的，所述的無紡布原料切片為聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯中的一種。
進一步的，所述步驟一種的分散劑為檸檬酸三鈉、聚乙二醇、聚丙烯酸、n-乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種。
進一步的，所述固體硝酸銀與分散劑的質量比為1:1~1:3。
進一步的，所述計量泵對熔體的分配量為1:4。
進一步的，所述的納米銀溶液的干燥采用低溫冷凍干燥，或者采用有機溶劑提取過濾后干燥。
進一步的，所述提取用有機溶劑為乙醚、正丙醚、四氫呋喃，乙二醇二甲醚中的一種或多種。
為了更好的說明本發明，下面結合具體實施例對其進行解釋：
實施例1
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于首先制備納米銀固體粉末，制備步驟為：
步驟一、原料預處理：將聚乙烯切片在80℃烘干10h；將固體硝酸銀與n-乙烯基吡咯烷酮按1:1的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照10min，制備n-乙烯基吡咯烷酮分散的納米銀溶液，該納米銀溶液干燥后得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質量比將80份的聚乙烯切片、20份納米銀固體先在球磨機上進行球磨，之后在熔融造粒機進行造粒，造粒所得納米銀聚乙烯復合球粒徑為5mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚乙烯復合球經螺桿擠出機熔融擠出，螺桿擠出機外加熱區為分段加熱，設置4個獨立的加熱模塊，第一區溫度為245℃，第二區溫度為255℃，第三區溫度為265℃，第四區溫度為220℃，納米銀聚乙烯復合球經螺桿擠壓機熔融擠出時的熔體溫度為220℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機擠出的納米銀聚乙烯熔體進入計量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產生的大量熱空氣的帶動下進行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥12h，得到干燥的納米銀無紡布。
實施例2
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于：制備步驟為：
步驟一、原料預處理：將聚酯切片在100℃烘干15h；將固體硝酸銀與聚丙烯酸按1:3的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照20min，制備聚丙烯酸分散的納米銀溶液，該納米銀溶液經由乙醚：正丙醚=1:1作為有機相進行提取，然后過濾、干燥，得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質量比將95份的聚酯切片、5份納米銀固體先在球磨機上進行球磨，之后在熔融造粒機進行造粒，造粒所得納米銀聚酯復合球粒徑為25mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚酯復合球經螺桿擠出機熔融擠出，螺桿擠出機外加熱區為分段加熱，設置4個獨立的加熱模塊，第一區溫度為260℃，第二區溫度為260℃，第三區溫度為280℃，第四區溫度為260℃，納米銀聚酯復合球經螺桿擠壓機熔融擠出時的熔體溫度為260℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機擠出的納米銀聚酯熔體進入計量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產生的大量熱空氣的帶動下進行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥24h，得到干燥的納米銀無紡布。
實施例3
一種納米銀無紡布的制備方法，其特征在于首先制備納米銀固體粉末，制備步驟為：
步驟一、原料預處理：將聚酰胺切片在90℃烘干13h；將固體硝酸銀與檸檬酸三鈉按1:2的比例混合、配置成分散均勻的溶液，紫外光輻照20min，制備檸檬酸三鈉分散的納米銀溶液，該納米銀溶液冷凍干燥后得到納米銀固體。
步驟二、熔融造粒：按質量比將90份的聚酰胺切片、10份納米銀固體先在球磨機上進行球磨，之后在熔融造粒機進行造粒，造粒所得納米銀聚酰胺復合球粒徑為20mm。
步驟三、熔融擠出：將造粒所得納米銀聚酰胺復合球經螺桿擠出機熔融擠出，螺桿擠出機外加熱區為分段加熱，設置4個獨立的加熱模塊，第一區溫度為250℃，第二區溫度為255℃，第三區溫度為275℃，第四區溫度為255℃，納米銀聚酰胺復合球經螺桿擠壓機熔融擠出時的熔體溫度為255℃。
步驟四、熔噴：螺桿擠出機擠出的納米銀聚酰胺熔體進入計量泵，將物料均勻分配到熔噴模頭，熔體在空氣加熱器產生的大量熱空氣的帶動下進行牽伸，并在接收裝置上冷卻成型為納米銀無紡布。
步驟五、干燥：將上述冷卻成型的無紡布在烘干室中干燥20h，得到干燥的納米銀無紡布。
該納米銀無紡布的制備方法，通過紫外光輻照硝酸銀溶液制備納米銀，并經由共混、球磨、造粒、螺桿擠出得到混合均勻的納米銀原料復合物，最終經由熔噴頭得到納米銀分散均勻的無紡布原料，制備方法便捷，納米銀分散更為均勻，可用于抗菌無紡布的加工，如嬰幼濕巾，嬰兒紙尿褲，成人尿不濕，以及防霧霾口罩、抗菌過濾器用濾芯等。