本發(fā)明涉及非織造材料領(lǐng)域，具體涉及一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前醫(yī)用防護(hù)材料，如口罩、防護(hù)服等均多采用熔噴聚丙烯非織造材料。無論是茂金屬制備的聚丙烯，還是降解法制備的高熔指聚丙烯，他們制備的熔噴非織造材料均需要環(huán)氧乙烷滅菌消毒，因而在滅菌處理后需要7-14天的解析時間，去除殘留的環(huán)氧乙烷。因此，探索建立一種可以快速滅菌醫(yī)用防護(hù)材料的制備方法具有極為重要的意義。

2、高密度聚乙烯無紡布的耐輻照性能好，輻照滅菌后的長期儲存穩(wěn)定性高，美國杜邦公司將其選為制備有限次高端防護(hù)服的聚合物基體材料。然而聚乙烯的熔融指數(shù)低、熔體粘度大，且常溫常壓下在溶劑中不易溶解，因此常規(guī)紡絲手段不能將其加工成微細(xì)纖維非織造材料。相對于傳統(tǒng)非織造布技術(shù)，閃蒸法聚乙烯無紡布技術(shù)由美國杜邦公司發(fā)明，已用于高密度聚乙烯無紡布的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，其產(chǎn)品“特衛(wèi)強”應(yīng)用于高級醫(yī)療防護(hù)產(chǎn)品等領(lǐng)域，被選用為非洲埃博拉病毒防護(hù)專用防護(hù)紡織品。閃蒸法技術(shù)將高溫高壓下的高密度聚乙烯飽和溶液噴射到大氣環(huán)境中而獲得無紡布。但是，閃蒸法存在環(huán)境污染問題，不利于工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中熔噴聚丙烯纖維不耐輻照快速滅菌，熔噴聚乙烯微細(xì)纖維力學(xué)強度不足的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，是將高熔融指數(shù)聚乙烯、聚丁二烯環(huán)氧化物進(jìn)行熔噴紡絲形成的，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)大于或等于200g/10min。

3、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其中，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)為200～1500g/10min；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的環(huán)氧摩爾含量為5％～8％。

4、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其中，所述高熔融指數(shù)聚乙烯與所述聚丁二烯環(huán)氧化物的質(zhì)量比為90～99:10～1；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的數(shù)均分子量為4000～5000，粘度為2500～3000。

5、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其中，所述可輻射滅菌聚乙烯非織造材料中還加入了抗氧劑，所述抗氧劑為4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，所述抗氧劑的加入量為所述高熔融指數(shù)聚乙烯和所述聚丁二烯環(huán)氧化物質(zhì)量之和的0.1～0.3％。

6、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，包括如下步驟：

7、步驟1，將高熔融指數(shù)聚乙烯和聚丁二烯環(huán)氧化物混合、造粒；

8、步驟2，將步驟1得到的樹脂進(jìn)行熔噴紡絲，形成初始聚乙烯非織造材料；

9、步驟3，將所述初始聚乙烯非織造材料進(jìn)行熱處理，得到可輻射滅菌聚乙烯非織造材料；

10、其中，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)大于或等于200g/10min。

11、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其中，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)為200～1500g/10min；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的環(huán)氧含量為5％～8％。

12、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其中，所述高熔融指數(shù)聚乙烯與所述聚丁二烯環(huán)氧化物的質(zhì)量比為90～99:10～1。

13、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其中，步驟2在熔噴紡絲機中進(jìn)行，螺桿溫度為200～240℃，熱風(fēng)溫度為230～260℃，熱風(fēng)頻率為40-50hz，接收距離20～35cm。

14、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其中，步驟1中，高熔融指數(shù)聚乙烯和聚丁二烯環(huán)氧化物混合、造粒過程中還加入了抗氧劑，所述抗氧劑為4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，所述抗氧劑的加入量為所述高熔融指數(shù)聚乙烯和所述聚丁二烯環(huán)氧化物質(zhì)量之和的0.1～0.3％。

15、本發(fā)明所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其中，熱處理溫度為90～110℃。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、本發(fā)明利用聚丁二烯環(huán)氧化物為塑化劑，一方面提高高熔指聚乙烯熔體的流動性，利于聚乙烯熔噴加工；另一方面，在微細(xì)纖維熱處理和輻射滅菌過程中促進(jìn)微量化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，提高微細(xì)纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其特征在于，是將高熔融指數(shù)聚乙烯、聚丁二烯環(huán)氧化物進(jìn)行熔噴紡絲形成的，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)大于或等于200g/10min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其特征在于，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)為200～1500g/10min；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的環(huán)氧摩爾含量為5％～8％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其特征在于，所述高熔融指數(shù)聚乙烯與所述聚丁二烯環(huán)氧化物的質(zhì)量比為90～99:10～1；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的數(shù)均分子量為4000～5000，粘度為2500～3000。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料，其特征在于，所述可輻射滅菌聚乙烯非織造材料中還加入了抗氧劑，所述抗氧劑為4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，所述抗氧劑的加入量為所述高熔融指數(shù)聚乙烯和所述聚丁二烯環(huán)氧化物質(zhì)量之和的0.1～0.3％。

5.一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)為200～1500g/10min；所述聚丁二烯環(huán)氧化物的環(huán)氧含量為5％～8％。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，所述高熔融指數(shù)聚乙烯與所述聚丁二烯環(huán)氧化物的質(zhì)量比為90～99:10～1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，步驟2在熔噴紡絲機中進(jìn)行，螺桿溫度為200～240℃，熱風(fēng)溫度為230～260℃，熱風(fēng)頻率為40-50hz，接收距離20～35cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，高熔融指數(shù)聚乙烯和聚丁二烯環(huán)氧化物混合、造粒過程中還加入了抗氧劑，所述抗氧劑為4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，所述抗氧劑的加入量為所述高熔融指數(shù)聚乙烯和所述聚丁二烯環(huán)氧化物質(zhì)量之和的0.1～0.3％。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可輻射滅菌聚乙烯非織造材料的制備方法，其特征在于，熱處理溫度為90～110℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種可輻射滅菌聚乙烯非織造材料及其制備方法，可輻射滅菌聚乙烯非織造材料是將高熔融指數(shù)聚乙烯、聚丁二烯環(huán)氧化物進(jìn)行熔噴紡絲形成的，所述高熔融指數(shù)聚乙烯的熔融指數(shù)大于或等于200g/10min。本發(fā)明利用聚丁二烯環(huán)氧化物為塑化劑，一方面提高高熔指聚乙烯熔體的流動性，利于聚乙烯熔噴加工；另一方面，在微細(xì)纖維熱處理和輻射滅菌過程中促進(jìn)微量化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，提高微細(xì)纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙增輝,相恒學(xué),楊國興,朱美芳,張文成,陳斯佳,楊琦,王登飛,王立娟,胡澤旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8