抑菌剂、含有该抑菌剂的复合玻纤布及制备方法与流程

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明涉及复合布领域，尤其涉及一种抑菌剂、含有该抑菌剂的复合玻纤布及其制备方法。背景技术：2.玻纤布又名玻纤土工布，主要是由玻璃纤维与短线针刺无纺布复合而成的土工合成材料。玻纤布具有耐气候性(可用于-196℃到300℃之间)、摩擦系数低、透光率高(达6％-13％)、高绝缘性、防紫外线等优异的性能，广泛应用于船体、贮罐、冷却塔、船舶、车辆、槽罐、建筑结构材料等领域。3.为提高玻纤布的耐高温性能，现有技术中大多是在玻纤布的两侧设置金属层，该方式虽然能够提高玻纤布的耐高温性能，但是在潮湿的环境内使用时容易滋生细菌，这严重限制了玻纤布的广泛应用。针对该问题，现有技术中在玻纤布的两侧分别设置了金属层和抑菌层，但是将金属层和抑菌层均引入玻纤布中制得的复合玻纤布的耐高温及抑菌性能均较差，不能满足现有的应用需求。4.因此，提供一种同时具有优异的耐高温和抑菌性能的玻纤布，对玻纤布的广泛应用具有重要意义。技术实现要素：5.鉴于此，本发明提供一种抑菌剂、含有该抑菌剂的复合玻纤布及制备方法。该抑菌剂与复合玻纤布中的金属层相容性好，能够同时提高玻纤布的耐高温性能和抑菌性能。6.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：7.一种抑菌剂，包含如下重量份的原料：丙烯酸酯类单体60-90份，引发剂6-8.5份，乳化剂2-3份，丙烯酸5-10份、衣康酸6-8.5份和苯乙烯4-8份。8.发明人经深入研究发现，现有技术中在玻纤布的两侧分别依次设置金属层和抑菌层，得到的复合玻纤布的抑菌性能依然较差的原因在于：现有的抑菌剂与金属层的相容性较差，本发明提供的抑菌剂，通过丙烯酸酯类单体，引发剂，乳化剂，丙烯酸、衣康酸和苯乙烯等各原料之间的相互作用，可显著提高金属层与抑菌层的相容性，分析原因可能是因各原料之间相互配合，进行乳化、聚合后得到的抑菌剂能够降低界面张力和分散相的相畴尺寸，从而达到增容的效果。9.本发明通过将上述特定的抑菌剂引入玻纤布中，并与金属层相互配合，使得金属层与抑菌层的相容性好，含有该抑菌剂的复合玻纤布具有优异的耐高温性能，能够承受900℃以上的高温，且不会发生变形，而且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99％以上。10.可选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯40-50份和丙烯酸乙酯20-40份。11.可选地，所述抑菌剂包括如下重量份的原料：丙烯酸甲酯42-48份，丙烯酸乙酯25-35份，引发剂6-8.5份，乳化剂2-3份，丙烯酸7-10份，衣康酸6.5-7.5份和苯乙烯4-8份。12.可选地，所述乳化剂为op-10；所述引发剂为过硫酸铵。13.通过进一步限定丙烯酸酯类单体的种类、用量，以及乳化剂的种类，可进一步提高抑菌剂与金属层的相容性，当该抑菌剂用于复合玻纤布中时，各层之间相互配合，可显著提高复合玻纤布的抑菌性能、耐高温性能和力学性能等。14.优选地，所述抑菌剂包括如下重量份的原料：丙烯酸甲酯45份，丙烯酸乙酯30份，过硫酸铵7份，op-10 2.5份，丙烯酸8份，衣康酸7.5份和苯乙烯5份。15.本发明还提供了一种上述抑菌剂的制备方法，包括如下步骤：16.1)将乳化剂、衣康酸和丙烯酸酯类单体搅拌至乳化均匀，得乳化液；17.2)将丙烯酸、苯乙烯、衣康酸及丙烯酸酯类单体在75-80℃混合均匀，得混合物；18.3)向所述混合物中滴加所述乳化液，同时分批加入引发剂，滴加完毕后，加入水并在75-80℃下保温2-4h，降温，即得所述抑菌剂。19.本发明提供的抑菌剂的制备方法，通过将衣康酸和丙烯酸酯类单体分批次加入，可显著提高抑菌剂的抑菌性能。20.可选地，所述步骤1)中所述衣康酸与所述步骤2)中所述衣康酸的质量比为(2-3):(17-18)；21.所述步骤1)中所述丙烯酸酯类单体与所述步骤2)中所述丙烯酸酯类单体的质量比为(2-3):(7-8)。22.本发明提供的抑菌剂的制备方法，通过限定步骤1)与步骤2)中衣康酸的质量比、丙烯酸酯类单体的质量比，可进一步提高制得的抑菌剂的抑菌性能。23.本发明还提供了一种复合玻纤布，包括玻纤布层，且在所述玻纤布层的两侧分别依次设置有金属层、抑菌层；24.其中，所述抑菌层由上述的抑菌剂或上述的抑菌剂的制备方法制得的抑菌剂构成。25.本发明提供的复合玻纤布，通过在玻纤布的两侧分别依次设置金属层，以及由上述特定的抑菌剂构成的抑菌层，各层之间以特定的顺序结合并相互配合，使得各层之间的相容性很好，可显著提高复合玻纤布的抑菌性能和耐高温性能：能够承受900℃的高温，且不会发生变形，而且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99％以上。如果将抑菌层与金属层调换位置，得到的复合玻纤布不仅达不到抑菌的性能，而且会显著降低玻纤布的柔韧性，且与只含有金属层的复合玻纤布相比，其耐高温性能显著下降。26.可选地，所述玻纤布层的厚度为0.1-0.5mm；27.每个所述金属层的厚度均为0.002-0.004mm。28.通过限定各层的厚度，在进一步提高复合玻纤布的耐高温及抑菌性能的同时，还可以提高复合玻纤布的强度和柔韧性。29.本发明还提供了上述的复合玻纤布的制备方法，包括以下步骤：30.在真空环境下，将金属加热至气态并使其附着在预处理后的玻纤布的两侧，即得三层复合布；31.将所述三层复合布浸涂抑菌剂，然后烘干，即得所述复合玻纤布。32.通过在真空状态下，将金属加热至气化状态并附着在经除毛、脱蜡等预处理之后的玻纤布上，得到两侧含有金属层的玻纤布(即三层复合布)，能够实现对预处理后玻纤布的无缝隙附着，不会影响玻纤布的柔韧性，而且还能够提高玻纤布的强度和耐高温性能(耐高温性能可达到900℃以上)。通过将抑菌剂以浸涂的方式在三层复合布的两侧形成抑菌层，可提高抑菌层的致密性，提高复合玻纤布的抑菌性能。本发明提供的复合玻纤布的制备方法，通过将金属进行气化并无缝隙地附着在玻纤布的两侧，然后以浸涂的方式形成抑菌层，使得抑菌层、金属层与玻纤布层三层之间相容性好，结合力强，避免使用过程中各层之间脱落，结合烘干步骤的加热处理，可进一步加强玻纤布层、金属层和抑菌层之间的相容性和粘合强度，制备得到的复合玻纤布的厚度均一，显著提高复合玻纤布的耐高温、抑菌、强度、透气性和柔韧性等综合性能。33.如果以其他的方式(如加热熔化然后粘合等方式)形成金属层，或者是以其他的方式(如喷涂、辊涂、淋涂等)形成抑菌层，会降低各层之间的相容性及结合强度，进而导致复合纤维布的耐高温和抑菌性能大大下降。34.可选地，所述浸涂的温度为室温。35.可选地，所述金属为铜或铝；36.所述烘干的温度为270-290℃，时间为1-2min。37.通过限定金属的种类及烘干的温度和时间，在节省能耗的同时可提高各层之间的粘合力，进而提高复合玻纤布的强度。38.可选地，所述预处理是指将玻纤布进行表面除毛和脱蜡的步骤。通过对玻纤布的表面进行除毛和脱蜡处理，可进一步提高金属与玻纤布层的贴合性。附图说明39.图1为本发明提供的复合玻纤布的结构示意图；40.图2为本发明对比例2提供的复合玻纤布的结构示意图；41.附图说明：1-玻纤布层，2-金属层，3-抑菌层。具体实施方式42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。43.本发明提供的复合玻纤布的结构如图1所示，包括：玻纤布层1、在玻纤布层1两侧分别设置的金属层2，以及位于每个金属层2外侧的抑菌层3。44.对比例2提供的复合玻纤布的结构如图2所示，包括：玻纤布层1、在玻纤布层1两侧分别设置的抑菌层3，以及位于每个抑菌层3外侧的金属层2。45.实施例146.本实施例提供一种复合玻纤布，其制备方法如下：47.抑菌剂的制备：48.1)将9kg丙烯酸甲酯，9kg丙烯酸乙酯，0.75kg衣康酸和2.5kg乳化剂op-10在29rpm搅拌速率下进行混合乳化，4.5h后乳化均匀，得乳化液，备用；49.2)将8kg丙烯酸、5kg苯乙烯、6.75kg衣康酸、36kg丙烯酸甲酯和21kg丙烯酸乙酯在75-80℃、30rpm下搅拌8h混合均匀，得混合物；50.3)向该混合物中以1kg/min速率滴加上述乳化液，同时分3批次以60滴/min的速率等量加入引发剂过硫酸铵7kg，整个过程控制体系内温度为75～80℃，乳化液和引发剂均加入完毕后，加入475kg水并在75-80℃下保温3h，自然降至室温，即得所述抑菌剂。51.复合玻纤布的制备：52.将玻纤布进行表面预处理(除毛和脱蜡处理)，将金属铜和预处理后厚度为0.5mm的玻纤布放置在真空室，使真空室内的真空度保持在1kpa以下，然后升高真空室内的温度使得固态的金属铜变成气态，同时使预处理后的玻纤布以120m/min的速度在真空室中运动收卷，使气态铜均匀附着在预处理后的玻纤布的两侧，冷却至室温后即得玻纤布两侧具有金属铜层的三层复合布，经检测，两侧金属铜层的厚度为0.004mm；53.在室温下，将上述三层复合布完全浸没在上述抑菌剂中，40s后取出，然后在270℃烘干2min，冷却至室温，裁切，收卷，即得所述复合玻纤布，具体结构如图1所示。54.经测量，所述复合玻纤布中玻纤布层厚度为0.5mm，每个铜层的厚度为0.004mm。55.实施例256.本实施例提供一种复合玻纤布，其制备方法如下：57.抑菌剂的制备：58.1)将12.6kg丙烯酸甲酯，8.75kg丙烯酸乙酯，0.78kg衣康酸和2kg乳化剂op-10在28rpm搅拌速率下进行混合乳化，4h后乳化均匀，得乳化液，备用；59.2)将10kg丙烯酸、4kg苯乙烯、5.72kg衣康酸、29.4kg丙烯酸甲酯和26.25kg丙烯酸乙酯在75-80℃、30rpm下搅拌8h混合均匀，得混合物；60.3)向该混合物中以1kg/min的滴加速率滴加上述乳化液，同时分3批次以60滴/min的速率等量加入引发剂过硫酸铵8.5kg，整个过程控制体系内温度为75～80℃，乳化液和引发剂均加入完毕后，加入485kg水并在75-80℃下保温4h，自然降至室温，即得所述抑菌剂。61.复合玻纤布的制备：62.将玻纤布进行表面预处理(除毛和脱蜡处理)，将金属铝和预处理后厚度为0.1mm的玻纤布放置在真空室，使真空室内的真空度保持在1kpa以下，然后升高真空室内的温度使得固态的金属铝变成气态，同时使预处理后的玻纤布以120m/min的速度在真空室中运动收卷，使气态铝均匀附着在预处理后的玻纤布的两侧，冷却至室温，得玻纤布两侧具有金属铝层的三层复合布，经检测，两侧金属铝层的厚度为0.003mm；63.在室温下，将上述三层复合布完全浸没在上述抑菌剂中，40s后取出，然后在290℃烘干1min，冷却至室温，裁切，收卷，即得所述复合玻纤布。64.实施例365.本实施例提供一种复合玻纤布，其制备方法如下：66.抑菌剂的制备：67.1)将12kg丙烯酸甲酯，5kg丙烯酸乙酯，1.05kg衣康酸和3kg乳化剂op-10在30rpm搅拌速率下进行混合乳化，4h后乳化均匀，得乳化液，备用；68.2)将7kg丙烯酸、8kg苯乙烯、5.95kg衣康酸、36kg丙烯酸甲酯和20kg丙烯酸乙酯在75-80℃、28rpm下搅拌8h混合均匀，得混合物；69.3)向该混合物中以1kg/min的滴加速率滴加上述乳化液，同时分3批次以60滴/min的速率等量加入引发剂过硫酸铵6kg，整个过程控制体系内温度为75～80℃，乳化液和引发剂均加入完毕后，加入470kg水并在75-80℃下保温4h，自然降至室温，即得所述抑菌剂。70.复合玻纤布的制备：71.将玻纤布进行表面预处理(除毛和脱蜡处理)，将金属铜和预处理后厚度为0.3mm的玻纤布放置在真空室，使真空室内的真空度保持在1kpa以下，然后升高真空室内的温度使得固态的金属铜变成气态，同时使预处理后的玻纤布以120m/min的速度在真空室中运动收卷，使气态铜均匀附着在预处理后的玻纤布的两侧，冷却至室温，得玻纤布两侧具有金属铜层的三层复合布，经检测，两侧金属铜层的厚度均为0.002mm；72.在室温下，将上述三层复合布完全浸没在上述抑菌剂中，40s后取出，然后在280℃烘干1.5min，冷却至室温，裁切，收卷，即得所述复合玻纤布。73.实施例474.本实施例与实施例1相似，区别仅在于抑菌剂的制备过程中步骤1)中丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的用量不同，本实施例中，丙烯酸甲酯的用量为2kg，丙烯酸乙酯的用量为1kg。75.实施例576.本实施例与实施例1相似，区别仅在于抑菌剂的制备过程中步骤1)中丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的用量不同，本实施例中，丙烯酸甲酯的用量为15kg，丙烯酸乙酯的用量为18kg。77.实施例678.本实施例与实施例1相似，区别仅在于复合玻纤布的制备步骤中制得的复合玻纤布两侧金属铜层的厚度不同，本实施例中，通过调节真空室内金属铜的量，使得制得的复合玻纤布两侧金属铜层的厚度均为0.006mm。79.实施例780.本实施例与实施例1相似，区别仅在于抑菌剂中衣康酸和丙烯酸的用量不同，本实施例中衣康酸用量为6kg，丙烯酸用量为5kg，其中，制备乳化液的步骤中衣康酸的用量为0.6kg，制备混合物的步骤中衣康酸的用量为5.4kg。81.对比例182.本对比例与实施例1相似，区别仅在于抑菌剂不同，本对比例中采用的抑菌剂及其制备方法如下：83.1)将12kg丙烯酸甲酯，12kg丙烯酸乙酯，0.6kg衣康酸和1.4kg乳化剂op-10在29rpm搅拌速率下进行混合乳化，4.5h后乳化均匀，得乳化液，备用；84.2)将4kg丙烯酸、3kg苯乙烯、5.2kg衣康酸、20kg丙烯酸甲酯和21kg丙烯酸乙酯在75-80℃、30rpm下搅拌8h混合均匀，得混合物；85.3)向该混合物中以1kg/min速率滴加上述乳化液，同时分3批次等量加入引发剂过硫酸铵7kg，整个过程控制体系内温度为75～80℃，乳化液和引发剂均加入完毕后，加入385kg水并在75-80℃下保温3h，自然降至室温，即得抑菌剂。86.对比例287.本对比例与实施例1相似，区别仅在于复合玻纤布的制备及最终制得的复合玻纤布的结构不同：本对比例中制得的复合玻纤布的结构如图2所示；88.本对比例中复合玻纤布的制备方法如下：89.将玻纤布进行表面预处理(除毛和脱蜡处理)，在室温下，将预处理后厚度为0.3mm的玻纤布浸入抑菌剂中，40s后取出，然后在270℃烘干2min，冷却至室温，收卷，即得两侧具有抑菌层的玻纤布；90.然后将上述两侧具有抑菌层的玻纤布和金属铜均放置在真空室内，使真空室内的真空度保持在1kpa以下，然后升高真空室内的温度使得固态的金属铜变成气态，同时使具有抑菌层的玻纤布以120m/min的速率经过真空室使气态铜均匀附着在两侧具有抑菌层的玻纤布的两侧后在真空室中卷曲，冷却至室温，收卷，经检测，金属铜层并未附着上，即便延长附着时间，增加真空室内金属铜的用量，均未成功，分析原因可能是由于先附着抑菌剂后，导致两侧具有抑菌层的玻纤布表面的比表面积变小，光滑度增加导致。91.实验例92.将各实施例及对比例制得的复合玻纤布分别进行力学性能、耐高温性能和抑菌性能测试，其中，力学性能测试按照jc/t996-2006进行检测，抑菌性能测试由第三方检测机构按照gb/t20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第2部分吸收法进行测试，耐高温性能由第三方检测机构参照gb8624-2012中的测试方法进行测试，测试结果如表1所示。93.表1测试结果[0094][0095]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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