菌聚酯長絲非織造布生產工藝探討

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摘要：以魔芋葡甘聚糖、鈦酸鉀晶須、納米氧化鋅為原料制得抗菌劑，與經過預處理的聚酯干切片、分散劑、色母粒混合，經熔融紡絲、分絲鋪網、針刺加固，最終得到有色抗菌聚酯長絲非織造布。詳細介紹了該非織造布的生產流程及工藝，并對其抗菌性能和力學性能進行了測試。結果表明，該工藝流程短、原料適應性強、設備結構簡單同時造價便宜，市場前景廣闊。

關鍵詞：聚酯長絲非織造布；紡黏針刺非織造布；抗撕裂；抗菌性能

胎基布作為防水卷材的主要胎基材料，在建筑行業應用廣泛。傳統的胎基布用非織造布對抗菌性并無要求，但是隨著社會的進步，應用于衛生領域的建材鋪裝也開始關注相關施工材料的抗菌要求。由于在人類生存環境中，霉菌、真菌和細菌等微生物無處不在。盡管不同工藝生產出的非織造布在改善環境衛生、防止細菌和病毒交叉感染等方面取得了良好的效果，但是也為微生物提供了最佳的營養源和繁衍條件。在適宜的條件下，微生物將在非織造布上繁殖和積累，從而產生難聞的氣味、色斑和不雅的外觀，而且有時還會影響產品的功能。正是由于這些微生物的存在及其所引發的不良后果，給非織造布工業帶來了嚴重的影響。聚酯非織造布傳統抗菌處理一般采用后整理技術，即通過在織物表面涂層或浸漬方式，使材料表面形成抗菌層。但其加工過程中存在三廢現象，且非織造布的耐洗性及抗菌效果持久性較差。磁控濺射的方法近年來也被采用，但相對處理成本較高。魔芋葡甘聚糖不僅天然安全，其表面具有大量活潑羥基，其制成的抗菌劑可以賦予非織造布良好的抗菌性能，而且整個過程符合綠色環保的要求，不會在后道加工過程中產生三廢，可以降低產品對大自然的危害，且聚酯材質可以多次循環使用，一定程度上也保障了環境的可持續發展。目前各項基礎民生工程的建設對制造產品的要求也在提高，越來越注重環保和健康，胎基布用高強抗菌聚酯長絲非織造布的研發，降低了產品對大自然的危害，保障了環境的可持續發展，同時提高了產品的附加值，增強了企業競爭力，為公司的可持續發展鋪平了道路。

1工藝探討

1.1抗菌劑制備

魔芋葡甘聚糖天然安全，其表面具有大量活潑羥基，能溶解在乙醇水溶液中。在硅烷偶聯劑KH550的作用下，其與鈦酸鉀晶須、納米氧化鋅的結合程度極高，分子間基團的相互作用力強，不僅可以減小納米氧化鋅團聚程度，而且可以相互結合形成三維網狀結構[1]。將100kg質量分數為50％的乙醇溶液加熱至66℃，加入3.5kg魔芋葡甘聚糖攪拌均勻，然后加入0.5kg硅烷偶聯劑KH550攪拌40min，攪拌速度為3000r/min，回流加熱至140℃，加入12kg鈦酸鉀晶須、2kg納米氧化鋅劇烈攪拌6min，攪拌速度為9500r/min，靜置，過濾，75℃干燥，研磨，過篩得到抗菌劑。

1.2干切片預處理

聚酯切片經過干熱風輸送裝置送入高位料倉，通過旋轉閥喂入結晶器中進行預結晶，經過干燥塔并與由干燥塔底部通入的干熱空氣逆流接觸，進行濕、熱傳遞，得到含濕量為30mg/kg的預處理干切片。

1.3混融

將100kg預處理干切片、6kg抗菌劑、3kg水解聚馬來酸酐、3kg色母粒混合均勻，送入螺桿擠壓機中。螺桿擠壓機的套筒分區加熱，一區~九區的溫度分別為185、196、208、205、205、195、210、213、215℃，機頭溫度為195℃，螺桿轉速為500r/min，熔體壓力為8MPa。抗菌劑配合螺桿擠壓機的套筒分區加熱，經擠壓熔融后進入預過濾器，充分填充在熔融后的預處理干切片內部。在套筒后配合硅烷偶聯劑KH550的作用，抗菌劑與熔融的預處理干切片進一步結合，抗菌效果更快速、持久、安全，同時提高了材料的力學性能。

1.4紡絲牽伸

擠壓熔融后的熔體進入預過濾器，然后進入紡絲箱體，經計量泵進入紡絲組件，被定量地輸送到噴絲板，再經噴絲孔噴出形成細流。初生纖維經階段式驟冷裝置冷卻，然后進入空氣動力學牽伸系統，使纖維達到全牽伸狀態，得到纖維長絲。

1.5鋪網針刺卷繞

將纖維長絲經分絲和擺絲裝置進行均勻鋪設得到纖網，纖網通過預針刺機得到初步纏結，然后進入主針刺機完成針刺加固，最后通過速度補償器后經分切卷繞機按要求幅寬切去邊料，卷繞得到有色抗菌聚酯長絲非織造布[1]。具體的工藝流程見圖1。

2抗菌性能對比試驗

將運用本工藝制備的有色抗菌聚酯長絲非織造布與對比例1~5制得的產品進行抗菌性能對比，試驗結果如表1所示。由表1可知：運用本試驗抗菌劑配方，制得的有色聚酯長絲非織造布的抗菌性能優異。

3物理性能試驗

將運用本工藝制備的有色抗菌聚酯長絲非織造布樣品與對比例1~5制得的產品進行物理性能對比，試驗結果如表2所示。由表2可知，運用本工藝制得的有色抗菌聚酯長絲非織造布的斷裂強度高、撕破強大。

4結語

本生產工藝流程短，原料適應性強，設備結構簡單同時造價便宜，市場廣闊，可供各廠家參考。非織造布正不斷進入更多的應用領域，因此需求量也與日俱增。結合其發展現狀和市場發展趨勢，筆者認為今后主要有以下研究方向：一是能夠制備更生態環保的非織造布，未來或可通過生物擬態或仿生設計制備出智能的復合材料；二是降低生產成本，注重綠色化發展；三是更加重視基本性能和功能設計。今后，非織造布的制備不但應注重基本性能的改進，還應賦予其復合化、高性能化、功能化等特點。

參考文獻

[1]孫紅梅,吳麗莉,陳廷,等.超細纖維非織造布生產工藝的新進展[J].紡織導報,2017(6):90-92.

作者：朱聞宇 沈富強 俞洋 王金海 單位：江蘇嘉通能源有限公司