抗菌PP（聚丙烯）超细纤维及其非织造布的制备与性能的研究

发布时间：2021-09-04 01:49

　　随着人们对健康生活的不断追求,为了防止各种细菌对人类的干扰,抗菌材料的研究一直是热点问题。聚丙烯作为工业用纺织品的主要原料,聚丙烯产品分布在人们的日常生活中的各个方面,对其纤维和非织造布样进行抗菌处理有着重要的实际意义。本文着手于聚丙烯纤维及非织造布的抗菌改性方面,以纳米氧化锌为抗菌剂,采用了熔融静电纺丝和纺粘法的方式制备了抗菌型聚丙烯纤维和非织造布并对其性能进行了测试。本论文主要包括以下几个研究内容:（1）用自制的熔融电纺装置制备了不同含量（1%-5%）的纳米ZnO超细抗菌聚丙烯纤维。用扫描电镜观察了平均直径为16μm的超细聚丙烯纤维的形貌。分别用能谱仪（EDS）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）对其结构和元素分布进行了表征。当氧化锌含量大于1%时,纤维表面可以看到明显的锌元素分布,有利于抗菌活性的提高。根据差示扫描量热法（DSC）的加热曲线,纳米ZnO的添加量对聚丙烯纤维的结晶度影响不大,但随着纳米ZnO含量的增加,PP纤维的热分解程度有所提高,力学强度随纳米ZnO含量的增加而降低。在抗菌性能上面,即使加入1%的纳米ZnO颗粒,聚丙烯纤维都表现出很强的抗菌特性。（2）通过纺粘法将纳米... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）气泡熔融静电纺装置简图[19]（b）金属圆盘式无针熔融静电纺装置图[20]

青岛大学硕士学位论文4图1.2点状激光熔融静电纺装置图[21]1.2.5影响熔融静电纺直径的因素相比与溶液静电纺，熔融静电纺的纤维直径比较粗，而且很难降低到纳米级，这是因为熔融静电纺所采取的聚合物熔体粘度和电导率较小，并且在加工时的工艺参数（电压、接收距离、纺丝温度）也会影响纤维的直径[23]。虽然纤维直径受限于这些因素，仍然可以利用在熔体中引入添加剂的方式降低纤维的直径。ZHIYUANCHEN等在聚丙烯熔体中加入了极性添加剂硬脂酸和硬脂酸钠，硬脂酸分子中的羧基在强电场下，羧基氧双键和羧基氧单键的电子云容易改变和极化，这样制备出来的聚丙烯纤维比普通纺制的聚丙烯纤维直径下降了69.3%[24]。PiyawatPiyasin等将NaCl加入聚己内酯（PCL）熔体中，NaCl的加入使熔融的聚合物极化，使纺出来的纤维变得更细，在NaCl添加剂的比例在8%时，所制备的纤维直径最细，可以达到(2.67±0.57)μm[25]。1.2.6熔融静电纺的应用熔融静电纺从兴起到现在已经有了将近一百年的历史，但是相对于溶液静电纺来说，关于熔融静电纺的研究仍然不是很多，熔融静电纺大多都被用来制备功能性的纤维上面，在具体的应用方面大多集中在组织工程中支架的制备，利用熔融静电纺纤维的无毒性、快捷方便以及相对于溶液静电纺纤维较少的电荷积累，熔融静电纺3D打印技术已经取得了很大的进展。

2]。MeiNiu等人将壳聚糖包覆着的载银纳米SiO2通过化学接枝的方式连接在羊毛纤维上，由于抗菌剂是通过价键的方式连接在纤维表面，处理后的羊毛纤维即使在反复洗涤后，仍然具备非常稳定的抗菌性[33]。YuWang等人将Cu2+、S2-通过一步反应法镀在聚丙烯纤维表面，首先将聚丙烯腈纤维放入加入CuSO4和乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA-2Na）的溶液中，Cu2+会被聚丙烯腈纤维上的腈基和钠盐的络合作用固定在纤维上，然后再加入Na2S,这样在聚丙烯腈表面上就形成了牢固的CuS镀层（图为反应原理图），这样就制备出稳定的抗菌聚丙烯腈纤维[34]。图1.3CuS镀在聚丙烯腈过程简图[34]抗菌纺织品的制备方式与抗菌纤维类似，一是使用具有抗菌性能的纤维制备抗


本文编号：3382311