熔喷无纺布及其制备方法，和卫生防护用品
技术领域
本申请属于抗菌领域，涉及一种熔喷无纺布及其制备方法，和卫生防护用品。
背景技术
熔喷无纺布是由定向的或随机的纤维构成的网状结构，具有空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好等优点，被广泛用于医疗卫生、工业、包装、汽车工业等多种领域。
现有熔喷无纺布具有非常好的过滤性能，但是由于其纤维组成为单一的聚合物，导致其抗菌能力有限，设计具有良好抗菌作用的无纺布对其发展具有重大的意义。
发明内容
本申请的目的，在于提供一种含有银纳米线的具有抗菌作用的熔喷无纺布。
本申请的一方面提供一种熔喷无纺布，包括：包埋有银纳米线的聚合物纤维，所述聚合物纤维构成网状结构；部分所述银纳米线未完全包埋于聚合物纤维中。
优选地，所述未完全包埋于聚合物纤维中的银纳米线的一端与外界环境接触，另一端包埋于所述聚合物纤维中。
优选地，所述未完全包埋于聚合物纤维中的银纳米线的两端均包埋于所述聚合物纤维中，两端之间的部分与外界环境接触。
优选地，所述未完全包埋于聚合物纤维中的银纳米线的两端均与外界环境接触，两端之间的部分包埋于所述聚合物纤维中。
优选地，所述银纳米线的平均长度大于所述聚合物纤维的平均直径。
优选地，所述聚合物纤维的平均直径在0.5微米至20微米之间；所述银纳米线的平均长度在1至100微米。
优选地，所述聚合物纤维的聚合物材料包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺酯、聚三氟氯乙烯、聚苯硫醚中的至少一种。。
本申请的另一方面提供一种卫生防护用品，含有如上任一所述的熔喷无纺布。
本申请的另一方面提供一种熔喷无纺布的制备方法，包括步骤：
对含有银纳米线和聚合物的混合物依次进行熔融造粒、熔融挤出、熔喷形成聚合物纤维以及冷却聚合物纤维的过程。
优选地，所述过程在惰性气氛中完成。
有益效果：
(1)本申请中，银纳米线未完全包埋于聚合物纤维中，未包覆的部分与外界环境直接接触，从而更好的起到对环境中细菌、病菌等的杀菌作用。
(2)由于熔喷无纺布通过将银纳米线和聚合物的混合物熔融造粒、熔融挤出等过程制备，使得银纳米线可以被非常牢固的固定在聚合物纤维上。
(3)熔喷无纺布在惰性气氛中制备，可以有效的抑制高温环境对银纳米线的破坏。
附图说明
图1是本申请一个实施方式中熔喷无纺布的结构示意图；
图2是本申请的实施方式中未完全包埋于聚合物纤维中的银纳米线的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。
本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如果未另外定义，说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域技术人员通常理解的那样定义。
将理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。
如本文使用的，术语“邻近”是指接近或邻接。邻近的对象可彼此间隔开，或者可彼此实际或直接接触。在一些情况中，邻近的对象可彼此连接，或者可彼此整体的形成。
如本文使用的，术语“连接”、是指操作性耦接或链接。链接的对象可彼此直接耦接，或者可经由另一组对象彼此间接地耦接。
如本文使用的，相对性术语，例如“里边”、“内部”、“外面”、“外部”、“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”、“后面”、“上部”、“下部”、“垂直”、“横向”、“在……之上”及“在……之下”是指例如根据附图，一组对象先对彼此的取向，但在制造或使用期间不要求这些对象的特定取向。
图1是本申请一个实施方式中熔喷无纺布的结构示意图。图1中左边图为熔喷无纺布10的整体结构示意图，右边图为左边图中局部的放大图。熔喷无纺布10包括包埋有银纳米线14的聚合物纤维12，多个聚合物纤维12粘合在一起构成网状结构。本申请中，银纳米线14包埋在聚合物纤维12的纤维结构内部，而不是吸附或者分散于多根聚合物纤维12构成的网状结构中。聚合物纤维12之间的粘合结构是由聚合物纤维12在高温时相互搭接后冷却而形成。如右边图中所示，本申请中，部分银纳米线14未完全包埋于聚合物纤维12中。银纳米线未完全包埋于聚合物纤维中是指：对于单根银纳米线而言，其至少有部分是直接与外界环境接触，如图1右边图中银纳米线141所示；而当银纳米线完全包埋于聚合物纤维中时，是指整根银纳米线均被包覆在聚合物纤维中，没有与外界环境接触的部分，如图1右边图中银纳米线142所示。
本申请中银纳米线是指包括主要由银元素构成的含有杀菌作用的纳米线。由于银纳米线的长度与直径比非常大，银纳米线的形状往往并不呈直线而更可能是弧线。
含有银纳米线14的熔喷无纺布10是通过将聚合物材料与银纳米线进行高温熔融后，再冷却成型得到，这样会使得银纳米线14被非常牢固的固定在聚合物纤维12中。可用于制备熔喷无纺布10的聚合物一般为热塑性聚合物，这类聚合物的内部分子结构非常的致密，这样会导致，被完全包埋于聚合物纤维12中的银纳米线142或者未完全包埋于聚合物纤维12中的银纳米线141被包埋的部分对外界环境中的细菌或者病菌基本无抗菌作用。本申请中熔喷无纺布10的杀菌作用基本在于未完全包埋于聚合物纤维12中的银纳米线141与环境接触的部分。
未完全包埋于聚合物纤维12中的银纳米线141可以通过，但是不限于以下方式设置在聚合物纤维12中：见图2中左边图所示，银纳米线141a的一端与外界环境接触，另一端包埋于所述聚合物纤维12中；见图2中中间图所示，银纳米线141b的两端均与外界环境接触，两端之间的部分包埋于聚合物纤维12中；见图2中右边图所示，银纳米线141c的两端均包埋于聚合物纤维12中，两端之间的部分与外界环境接触。本申请中，银纳米线的“一端”或者“两端”不仅仅包括银纳米线一端或者两端的顶点处，还包括银纳米线上靠近顶点处的一段长度。
在一个实施方式中，银纳米线的平均长度大于聚合物纤维的平均直径。发明人发现，这样会更有利于银纳米线不被完全的包埋于聚合物纤维中，使得更大部分的银纳米线的一端或者两端或者中间部分与外界环境直接接触，从而达到更好的杀菌效果。优选的，聚合物纤维的平均直径在0.5微米至20微米；银纳米线的平均长度在1至100微米。
本申请中，聚合物纤维包括但是不限于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺酯、聚三氟氯乙烯、聚苯硫醚中的至少一种。
在一个实施方式中，银纳米线占聚合物纤维整体的质量比在0.1wt～10wt之间。
在本申请一个实施方式中提供一种卫生防护用品，含有如上所述的熔喷无纺布。卫生防护用品包括但是不限定于口罩、防护服、防护帽、隔离衣、实验服或者鞋套。
本申请的一个实施方式中，提供一种熔喷无纺布的制备方法，包括步骤：对含有银纳米线和聚合物的混合物依次进行熔融造粒、熔融挤出、熔喷形成聚合物纤维以及冷却聚合物纤维的过程。
熔融造粒可以按照如下方式操作，但是不限于此：将一定量的聚合物切片原料与银纳米线先在球磨机上进行球磨，之后在熔融造粒机进行造粒，得到含银纳米线的聚合物复合粒子；
熔融挤出可以按照如下方式操作，但是不限于此：将造粒所得含银纳米线的聚合物复合粒子经螺杆挤出机熔融挤出，螺杆挤出机外加热区为分段加热，经螺杆挤压机熔融挤出时，根据聚合物的种类，选择加热温度，比如加热温度可以在200至400摄氏度。
熔喷形成聚合物纤维以及冷却聚合物纤维可以按照如下方式操作，但是不限于此：螺杆挤出机挤出的纳米银复合熔体进入计量泵，将物料均匀分配到熔喷模头，熔体在加热器产生的大量热气体的带动下进行牵伸形成聚合物纤维，多根聚合物纤维在接收装置上搭接在一起构成网，冷却成型为熔喷无纺布。
在一个实施方式中，上述制备过程均在惰性气氛中进行。本申请中，由于制备熔喷无纺布的过程中会经过多个高温熔融处理，导致银纳米线被长时间的置于200摄氏度以上的环境中，当这些过程在惰性气氛中进行时，可以有效抑制外界空气对银纳米线的破坏，从而会显著的提高熔喷无纺布的杀菌效果。惰性气氛包括但是不限定于氮气、氩气等。
尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本申请精神的实质，本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解，并不能构成对本申请的限制。
