一种用于pp无纺布的抗菌色母粒组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明适用于色母粒领域及其加工制备工艺【技术领域】，提供了一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物及其制备工艺。该用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物包括如下重量份数的下列配方组分：载体35-65，抗菌剂10-20，色粉20-30，分散剂5-15。本发明提供的PP无纺布的抗菌色母粒组合物，不仅着色力高、分散性好、可纺性佳，还具有较好的杀菌、抑菌效果的PP无纺布抗菌色母粒。其制备方法采用两步法工艺，使得色粉和抗菌剂的分散性能提高，且工艺条件合理可控、适于工业化生产。
【专利说明】一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于色母粒领域及其加工制备工艺【技术领域】，尤其涉及一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]色母粒着色是现今最普遍采用的塑料着色方法，色母粒一般由着色剂，载体，分散剂通过混合后在单螺杆或者双螺杆中挤出，冷却后切粒制成。
[0003]现今色母粒的发展趋势不但要求其保留着色的功能，而且还要求有其它功能性的应用，如抗静电，抗紫外，抗菌等，这就要求在色母粒中加入相应的功能性添加剂。
[0004]目前聚丙烯(以下简称PP)无纺布系采用PP原料经过高温挤出喷丝，拉伸而形成连续长丝后，长丝铺设，纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合等工艺制成非织造布。广泛应用于医疗、卫生手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、民用抹布、擦拭布、湿面巾、魔术毛巾、柔巾卷、美容用品、卫生巾、卫生护垫及一次性卫生用布等。在无纺织布生产过程中，为生产有颜色的布料，需要加入着色剂，又因为在医疗，卫生领域应用的无纺布需要具有高的抗菌要求，而一般的PP抗菌母粒无法满足着色和抗菌的双重功能，普遍存在可纺性差，分散效果不佳，抗菌效果差的缺点，难以满足生产要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于PP无纺布的抗菌功能色母粒，旨在解决现有的PP抗菌母粒无法满足着色和抗菌的双重功能、且可纺性差、分散效果不佳、抗菌效果差的问题。
[0006]本发明的另一目的在于提供用于PP无纺布的抗菌功能色母粒的制备方法。
[0007]本发明是这样实现的，一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，包括如下重量份数的下列配方组分:
[0008]
载体加-65;
抗菌剂10-20;
色粉 20-30;
分散剂 5-15
[0009]其中，所述抗菌剂为纳米银系、锌系无机抗菌剂，非银系无机抗菌剂、香草醛、乙基香草醛类有机抗菌剂、有机-无机复合抗菌剂的至少一种。
[0010]以及，一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法，包括如下步骤:
[0011]按照上述用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方分别称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体；[0012]将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0013]将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0014]本发明提供的PP无纺布的抗菌色母粒组合物，不仅着色力高、分散性好、可纺性佳，还具有较好的杀菌、抑菌效果。
[0015]本发明提供的PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法，通过两步工艺，进一步保证颜料和抗菌剂的分散性能，满足熔融挤出纺丝的高分散性要求；同时，该方法将各组分混合后进行熔融挤出处理，使得PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方组分混合均匀，性能稳定；熔融挤出工艺成熟，易控，生产效率高，成品收率高，可进行产业化生产，可用于制备上述PP无纺布的抗菌色母粒组合物。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是实施例提供的用于PP无纺布的抗菌功能色母粒制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
[0018]一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物,包括如下重量份数的下列配方组分:
[0019]
载体35-65;
抗菌剂10-20;
色粉20-30;
分散剂5-15;
[0020]其中，所述抗菌剂为纳米银系、锌系无机抗菌剂，非银系无机抗菌剂、香草醛、乙基香草醛类有机抗菌剂、有机-无机复合抗菌剂的至少一种。
[0021]具体地，载体作为用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的基体成分，发挥着重要的作用。作为优选实施例，所述载体为聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物的至少一种。选用该载体成分，使其用于PP无纺布生产时，两者的相容性较好，且载体的活动性相对较强，从而容易获得性能优良的PP无纺布。作为具体实施例，所述载体的份数可以是35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份等具体份数。
[0022]色粉是色母粒组合物中的重要组成部分，其平均分散在载体中，从而实现着色的功能。本发明实施例中，所述色粉为有机颜料、无机颜料中的至少一种。作为优选实施例，所述色粉为酞菁蓝15: 1、酞菁蓝15:3、酞菁蓝15:4、颜料红53: 1、颜料红57:1、颜料红48: 1、颜料红48:2、颜料红48:3、颜料红122、颜料红170、颜料红164、颜料红166、颜料红214、颜料红254、颜料黄53、颜料黄62、颜料黄110、颜料黄138、颜料黄139、颜料黄180、颜料黄191、颜料橙64、颜料橙72、颜料绿7、颜料绿36、钛白粉中的至少一种。当然，应当理解，本领域内常用的有机颜料、无机颜料均能作为本发明实施例的色粉使用。作为具体实施例，所述色粉的份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份
等具体份数。
[0023]抗菌剂作为色母粒组合物中的重要功能成分，其添加为色母粒组合物的应用提供了更为广泛的前景。加入抗菌剂后，色母粒组合物的抗菌性能得到提高，使其同时具有着色和抗菌的双重功能，从而可实现用色母粒组合物制备的PP无纺布在医疗、卫生领域内的应用。作为优选实施例，所述抗菌剂为纳米银系、锌系无机抗菌剂，非银系无机抗菌剂、香草醛、乙基香草醛类有机抗菌剂、有机-无机复合抗菌剂的至少一种。作为进一步优选实施例，所述抗菌剂为载银沸石、载银活性炭、载银磷酸钴、载银磷酸钙、载银硅胶、硝酸银、碘化银、锌铜离子固溶体、香草醛、乙基香草醛，季铵盐，异噻唑酮的至少一种。银、锌离子能够破坏细胞膜或者细胞原生质活性酶的活性，具有抗菌作用。有机抗菌剂能在光的作用下，抗菌剂和水或者氧气作用，生成活性氧离子，具有很强的氧化还原作用，从而产生持久抗菌效果。选用该类型抗菌剂，既能有效地提高抗菌剂在色母粒组合物中的分散性，进而充分发挥其抗菌功能；另一方面，色母粒组合物用于PP无纺布时，优选的抗菌剂能明显提高PP无纺布的抗菌功能，使其能适应对抗菌要求更高的医疗、卫生【技术领域】。作为具体实施例，所述抗菌剂的份数可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份等具体份数。
[0024]分散剂是色母粒组合物中不可或缺的成分之一，其添加能够保证色粉、抗菌剂等平均疏散在载体成分中而不发生凝集。作为优选实施例，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸盐中的至少一种。选用该分散剂，可进一步保证色粉和抗菌剂在色母粒中的充分分散。作为具体实施例，所述分散剂的份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份等具体份数。
[0025]本发明实施例提供的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，通过加入合适的色粉、抗菌剂和分散剂，使得到的抗菌色母粒组合物用于PP无纺布时，不仅着色力高、分散性好、可纺性佳，纺丝周期长，具有较好的杀菌、抑菌效果。
[0026]本发明实施例提供的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物可以通过下述方法制备获得，当然，也可以通过其他可获得用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的方法进行制备。
[0027]—种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法，包括如下步骤，如附图1所示:
[0028]S01.称取配方组分:按照上述用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方分别称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体；
[0029]S02.制备颜料预分散体:将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0030]S03.物料的熔融挤出:将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0031]具体地，上述步骤SOl中，用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。
[0032]本发明实施例中，由于采用分步法制备用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，因此，为了使得所述载体在色母粒组合物中分配均匀，将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体。为了使得载体和其他成分的充分混合，同时保证下述颜料预分散体制备构成中的捏合剪切力，所述第一载体和第二载体要求满足一定的比例要求。当所述第一载体含量过多时，熔融体系黏度降低，容易导致下述熔融捏合过程的剪切力传递不够，从而影响色粉和抗菌剂的分散性能；当所述第一载体含量过少时，则会导致熔融体系黏度提高，色粉颗粒得不到有效的润湿和稳定分散。作为优选实施例，所述第一载体占载体总重的百分比为 10-35% .
[0033]由于抗菌剂成分的分散性能较差，其抗菌效果往往难以实现。因此，当抗菌剂与色粉、分散剂等其他成分同时混合进行熔融挤出造粒时，由于分散剂与载体熔融湿润后，再同时竞争性地包覆小分子的抗菌剂和色粉，因而，容易导致包覆颗粒的大小不均匀、或者部分抗菌剂或色粉没有被完全、充分地包覆起来，从而不能充分发挥其作用效果。有鉴于此，本发明实施例中，采用分步分散的方式来解决上述问题。
[0034]具体地，上述步骤S02中，将一定比例的载体，色粉，分散剂加入捏合机进行熔融捏合分散处理。将经过熔融捏合分散处理后的样品取出，破碎得到颜料预分散体。通过该步骤，所述分散剂与载体熔融润湿后，可先将色粉进行稳定均匀地包覆，从而保证色粉的分散性能，进而使其着色功能充分实现。作为优选实施例，所述熔融捏合分散处理的时间为20-25分钟。
[0035]上述步骤S03中，将剩余载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料，将各组分进行混料处理的时间可以根据实际生产条件进行灵活的调整，只要各组分预混充分即可。经过该步骤处理，所述抗菌剂和所述颜料预分散体能够进一步进行稳定包覆、充分实现分散，从而使得抗菌剂不仅分散更为均匀、且分散体的颗粒大小也相当，抗菌剂的抗菌性能得以充分实现。作为优选实施例，将剩余载体，抗菌剂和颜料预分散体在混合机中混合处理的时间为5-10分钟，混合后通过双螺杆混炼挤出、造粒、干燥处理。作为进一步优选实施例，将混合物料加入到搅拌机中进行搅拌混合处理。上述组分的熔融挤出可以采用双螺杆挤出机挤出、造粒。通过对挤出温度、螺杆转速、真空度等的控制，使得各组分之间充分发生作用后形成稳定的熔体，得到用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物。作为优选实施例，所述挤出机挤出工艺为:一区温度:160-170°C ;二区温度:170-180°C ;二区温度:170-180°C ;三区温度:170-180°C ;四区温度:170-180°C ;五区温度:170-180°C ;六区温度:170-180°C ;七区温度:170-180°C ;八区温度:170-180°C ;模头温度:180_185°C。
[0036]通过两步法工艺制备用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，可以使得分散剂先后、单独地与所述色粉和抗菌剂进行包覆，由于分布包覆不会产生竞争关系，因此，经过分布包覆后的混合物料中，色粉和抗菌剂均能分散均匀，进一步保证色粉和抗菌剂的分散性能，满足熔融挤出纺丝的高分散性要求，从而实现了色粉和抗菌剂性能的充分实现，使得抗菌色母粒组合物用于PP无纺布时，着色性能佳、抗菌效果好。
[0037]现以具体用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方和制备方法为例，对本发明实施例进行进一步详细说明。份数的单位可以为g、Kg等常用重量单位。
[0038]实施例1
[0039]一种PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例1。其中，所述载体为聚丙烯，色粉为重量份数比为4:1的酞菁蓝15:3和钛白粉，分散剂为重量份数比为8:1:1的聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钙的混合物，抗菌剂为重量份数比为1:1的银系抗菌剂和异噻唑酮类有机抗菌剂。
[0040]PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法:
[0041]Sll.称取配方组分:按表1中实施例1配方称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体，所述第一载体占载体总重的33.3% ；
[0042]S12.制备颜料预分散体:将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0043]S13.物料的熔融挤出:将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0044]实施例2
[0045]一种PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例2。其中，所述载体为聚乙烯，色粉为颜料红53:1，分散剂为重量份数比为10:1的聚乙烯蜡和硬脂酸钙，抗菌剂为重量份数比为3:1的银系抗菌剂和乙基香草醛抗菌剂。
[0046]PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法:
[0047]S21.称取配方组分:按表1中实施例2配方称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体，所述第一载体占载体总重的30.6% ；
[0048]S22.制备颜料预分散体:将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0049]S23.物料的熔融挤出:将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0050]实施例3
[0051]一种PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例3。其中，所述载体为重量份数比为1:3的乙烯-丙烯共聚物和聚丙烯，色粉为钛白粉，分散剂为聚乙烯蜡，抗菌剂为重量份数比为1:2:1的锌系、银系和季铵盐抗菌剂。
[0052]PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法:
[0053]S31.称取配方组分:按表1中实施例3配方称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体，所述第一载体占载体总重的25% ；
[0054]S32.制备颜料预分散体:将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0055]S33.物料的熔融挤出:将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0056]对比例I
[0057]一种PP无纺布用色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例I。其中，所述载体为聚丙烯，色粉为重量份数比为4:1的酞菁蓝15:3和钛白粉，分散剂为重量份数比为8:1:1的聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸钙的混合物，抗菌剂为重量份数比为1:1的银系抗菌剂和异噻唑酮类有机抗菌剂。
[0058]PP无纺布用色母粒组合物的制备方法:
[0059](I)称取配方组分:称取配方组分:按表1中对比例I配方称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体，所述第一载体占载体总重的55.6% ；
[0060](2)制备颜料预分散体:将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体；
[0061](3)物料的熔融挤出:将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0062]对比例2
[0063]一种PP无纺布用色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例2。其中，所述载体为聚乙烯，色粉为颜料红53:1，分散剂为重量份数比为10:1的聚乙烯蜡和硬脂酸钙，抗菌剂乙基香草醛抗菌剂。
[0064]PP无纺布用色母粒组合物的制备方法:
[0065](I)称取配方组分:按表1中对比例2配方称取各组分
[0066](2)制备混合物料:将色粉、抗菌剂、分散剂以及载体在混合机中混合均匀，得到混合物料；
[0067](3)物料的熔融挤出:将混合物料进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0068]对比例3
[0069]一种PP无纺布用色母粒组合物，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例3。其中，所述 载体为重量份数比为1:2的乙烯-丙烯共聚物和聚丙烯，色粉为钛白粉，分散剂为聚乙烯蜡，抗菌剂为重量份数比为1:1的锌系和银系抗菌剂。
[0070]PP无纺布用色母粒组合物的制备方法:
[0071](I)称取配方组分:按表1中对比例3配方称取各组分
[0072](2)制备混合物料:将色粉、抗菌剂、分散剂以及载体在混合机中混合均匀，得到混合物料；
[0073](3)物料的熔融挤出:将混合物料进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
[0074]性能测试
[0075]将上述对比例1-3和实施例1-3制备得到的PP无纺布的抗菌色母粒组合物进行性能测试，相关性能单位、测试方法如下:
[0076](I)熔融指数(g/10min):熔融指数按ASTM D-1238测试；
[0077](2)色差值(Z E):色差值按CIELab测试；
[0078](3)抗菌性能测试:将抗菌色母粒添加量为6%的PP无纺布进行抗菌性能测试，抗菌性能测试按QB/T2591-2003测试。
[0079]实施例1-3以及对比例1-3的色母粒组合物各组分组成见表1所示，其熔融指数(190°C /2.16KG)、过滤压力值、色差值测试结果见表2所示，其抗菌性能测试结果见表3所示:
[0080]表1
[0081]
【权利要求】
1.一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其特征在于，包括如下重量份数的下列配方组分:
载体:巧-6;5;
抗菌剂10-20;
色粉20-30;
分散剂5-15; 其中， 所述抗菌剂为纳米银系、锌系无机抗菌剂、非银系无机抗菌剂、香草醛、乙基香草醛类有机抗菌剂、有机-无机复合抗菌剂的至少一种。
2.如权利要求1所述的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其特征在于，所述抗菌剂为载银沸石、载银活性炭、载银磷酸钴、载银磷酸钙、载银硅胶、硝酸银、碘化银、锌铜离子固溶体、香草醛、乙基香草醛，季铵盐，异噻唑酮的至少一种。
3.如权利要求1所述的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其特征在于，所述色粉为酞菁蓝15: 1、酞菁蓝15:3、酞菁蓝15:4、颜料红53: 1、颜料红57:1、颜料红48: 1、颜料红48:2、颜料红48:3、颜料红122、颜料红170、颜料红164、颜料红166、颜料红214、颜料红254、颜料黄53、颜料黄62、颜料黄110、颜料黄138、颜料黄139、颜料黄180、颜料黄191、颜料橙64、颜料橙72、颜料绿7、颜料绿36、钛白粉中的至少一种。
4.如权利要求1-3任一所述的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸盐中的至少一种。
5.如权利要求1-3任一所述的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物，其特征在于，所述载体为聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物的至少一种。
6.一种用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法，包括如下步骤: 按照权利要求1-5任一所述用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的配方分别称取各组分，并将所述载体分成两部分，分别为第一载体和第二载体； 将色粉、分散剂以及第一载体进行熔融捏合分散处理，得到颜料预分散体； 将第二载体、抗菌剂和所述颜料预分散体进行混合形成混合物料后，进行熔融挤出，造粒。
7.如权利要求6任一所述的用于PP无纺布的抗菌色母粒组合物的制备方法，其特征在于，所述第一载体占载体总重的百分比为10-35%。
【文档编号】C08L23/12GK103992549SQ201410209067
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】马正盛, 吴宪, 刘则安, 周龙 申请人:惠州市沃特新材料有限公司