菌聚酯长丝非织造布生产工艺探讨

　　摘要：以魔芋葡甘聚糖、钛酸钾晶须、纳米氧化锌为原料制得抗菌剂，与经过预处理的聚酯干切片、分散剂、色母粒混合，经熔融纺丝、分丝铺网、针刺加固，最终得到有色抗菌聚酯长丝非织造布。详细介绍了该非织造布的生产流程及工艺，并对其抗菌性能和力学性能进行了测试。结果表明，该工艺流程短、原料适应性强、设备结构简单同时造价便宜，市场前景广阔。

　　关键词：聚酯长丝非织造布；纺黏针刺非织造布；抗撕裂；抗菌性能

　　胎基布作为防水卷材的主要胎基材料，在建筑行业应用广泛。传统的胎基布用非织造布对抗菌性并无要求，但是随着社会的进步，应用于卫生领域的建材铺装也开始关注相关施工材料的抗菌要求。由于在人类生存环境中，霉菌、真菌和细菌等微生物无处不在。尽管不同工艺生产出的非织造布在改善环境卫生、防止细菌和病毒交叉感染等方面取得了良好的效果，但是也为微生物提供了最佳的营养源和繁衍条件。在适宜的条件下，微生物将在非织造布上繁殖和积累，从而产生难闻的气味、色斑和不雅的外观，而且有时还会影响产品的功能。正是由于这些微生物的存在及其所引发的不良后果，给非织造布工业带来了严重的影响。聚酯非织造布传统抗菌处理一般采用后整理技术，即通过在织物表面涂层或浸渍方式，使材料表面形成抗菌层。但其加工过程中存在三废现象，且非织造布的耐洗性及抗菌效果持久性较差。磁控溅射的方法近年来也被采用，但相对处理成本较高。魔芋葡甘聚糖不仅天然安全，其表面具有大量活泼羟基，其制成的抗菌剂可以赋予非织造布良好的抗菌性能，而且整个过程符合绿色环保的要求，不会在后道加工过程中产生三废，可以降低产品对大自然的危害，且聚酯材质可以多次循环使用，一定程度上也保障了环境的可持续发展。目前各项基础民生工程的建设对制造产品的要求也在提高，越来越注重环保和健康，胎基布用高强抗菌聚酯长丝非织造布的研发，降低了产品对大自然的危害，保障了环境的可持续发展，同时提高了产品的附加值，增强了企业竞争力，为公司的可持续发展铺平了道路。

　　1工艺探讨

　　1.1抗菌剂制备

　　魔芋葡甘聚糖天然安全，其表面具有大量活泼羟基，能溶解在乙醇水溶液中。在硅烷偶联剂KH550的作用下，其与钛酸钾晶须、纳米氧化锌的结合程度极高，分子间基团的相互作用力强，不仅可以减小纳米氧化锌团聚程度，而且可以相互结合形成三维网状结构[1]。将100kg质量分数为50％的乙醇溶液加热至66℃，加入3.5kg魔芋葡甘聚糖搅拌均匀，然后加入0.5kg硅烷偶联剂KH550搅拌40min，搅拌速度为3000r/min，回流加热至140℃，加入12kg钛酸钾晶须、2kg纳米氧化锌剧烈搅拌6min，搅拌速度为9500r/min，静置，过滤，75℃干燥，研磨，过筛得到抗菌剂。

　　1.2干切片预处理

　　聚酯切片经过干热风输送装置送入高位料仓，通过旋转阀喂入结晶器中进行预结晶，经过干燥塔并与由干燥塔底部通入的干热空气逆流接触，进行湿、热传递，得到含湿量为30mg/kg的预处理干切片。

　　1.3混融

　　将100kg预处理干切片、6kg抗菌剂、3kg水解聚马来酸酐、3kg色母粒混合均匀，送入螺杆挤压机中。螺杆挤压机的套筒分区加热，一区~九区的温度分别为185、196、208、205、205、195、210、213、215℃，机头温度为195℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为8MPa。抗菌剂配合螺杆挤压机的套筒分区加热，经挤压熔融后进入预过滤器，充分填充在熔融后的预处理干切片内部。在套筒后配合硅烷偶联剂KH550的作用，抗菌剂与熔融的预处理干切片进一步结合，抗菌效果更快速、持久、安全，同时提高了材料的力学性能。

　　1.4纺丝牵伸

　　挤压熔融后的熔体进入预过滤器，然后进入纺丝箱体，经计量泵进入纺丝组件，被定量地输送到喷丝板，再经喷丝孔喷出形成细流。初生纤维经阶段式骤冷装置冷却，然后进入空气动力学牵伸系统，使纤维达到全牵伸状态，得到纤维长丝。

　　1.5铺网针刺卷绕

　　将纤维长丝经分丝和摆丝装置进行均匀铺设得到纤网，纤网通过预针刺机得到初步缠结，然后进入主针刺机完成针刺加固，最后通过速度补偿器后经分切卷绕机按要求幅宽切去边料，卷绕得到有色抗菌聚酯长丝非织造布[1]。具体的工艺流程见图1。

　　2抗菌性能对比试验

　　将运用本工艺制备的有色抗菌聚酯长丝非织造布与对比例1~5制得的产品进行抗菌性能对比，试验结果如表1所示。由表1可知：运用本试验抗菌剂配方，制得的有色聚酯长丝非织造布的抗菌性能优异。

　　3物理性能试验

　　将运用本工艺制备的有色抗菌聚酯长丝非织造布样品与对比例1~5制得的产品进行物理性能对比，试验结果如表2所示。由表2可知，运用本工艺制得的有色抗菌聚酯长丝非织造布的断裂强度高、撕破强大。

　　4结语

　　本生产工艺流程短，原料适应性强，设备结构简单同时造价便宜，市场广阔，可供各厂家参考。非织造布正不断进入更多的应用领域，因此需求量也与日俱增。结合其发展现状和市场发展趋势，笔者认为今后主要有以下研究方向：一是能够制备更生态环保的非织造布，未来或可通过生物拟态或仿生设计制备出智能的复合材料；二是降低生产成本，注重绿色化发展；三是更加重视基本性能和功能设计。今后，非织造布的制备不但应注重基本性能的改进，还应赋予其复合化、高性能化、功能化等特点。

　　参考文献

　　[1]孙红梅,吴丽莉,陈廷,等.超细纤维非织造布生产工艺的新进展[J].纺织导报,2017(6):90-92.

　　作者：朱闻宇 沈富强 俞洋 王金海 单位：江苏嘉通能源有限公司