[发明专利]含有甲壳素的聚合物母粒、空气过滤网单丝及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有甲壳素的聚合物母粒、包含该聚合物母粒的空气过滤网单丝及其制备方法和用途。

背景技术

甲壳素是自然界生物合成量仅次于纤维素的天然高分子，具有良好的抗菌除臭功能、对皮肤的护理功能、抗静电功能、抗辐射功能等性能。而且，甲壳素具有良好的生物相容性和生物可降解性，是纯天然的环保材料。目前甲壳素的研究与应用主要在生物医用和保健用材料、环保新型材料、食品添加剂以及化工、轻工和纺织助剂等领域。在空气过滤器领域中尚未涉及。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保的，具有抗菌除臭功能的聚合物母粒以及利用该聚合物母粒制得的空气过滤网单丝。

本发明第一方面提供一种含有甲壳素的聚合物母粒，所述聚合物母粒包含：

(i)甲壳素；

(ii)聚合物，所述聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一种；

其中，所述甲壳素的重量占母粒总重量的2％～7％。

另一方面，本发明提供一种含甲壳素的空气过滤网单丝，所述单丝包含：

(1)本发明上述含有甲壳素的聚合物母粒；

(2)聚合物，所述聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一种；

其中，所述含有甲壳素的聚合物母粒的重量占整个单丝重量的10％～30％；所述单丝直径为0.1～0.5mm。

在优选实施方式中，所述聚合物母粒中包含的聚合物(ii)与所述单丝所含的聚合物(2)相同。更优选地是，所述聚合物母粒中包含的聚合物(ii)与所述单丝所含的聚合物(2)均是聚丙烯。

本发明另一方面提供本发明所述空气过滤网单丝的制备方法，它包括如下步骤：

(a)将甲壳素(i)与聚合物(ii)经造粒工艺制成含有甲壳素的聚合物母粒，所述聚合物(ii)选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一种，所述甲壳素的重量占聚合物母粒总重量的2％～7％；

(b)将由步骤(a)得到的聚合物母粒和聚合物(2)经纺丝工艺制成直径为0.1～0.5mm的单丝，所述聚合物(2)选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一种；所述聚合物母粒的重量占整个单丝重量的10％～30％。

在优选实施方式中，所述造粒工艺依次包括混合、搅拌、熔融挤出和造粒；所述纺丝工艺依次包括烘料、混合、搅拌、熔融挤出、冷却、牵伸、定型和收卷。

本发明再一方面提供空气过滤网单丝编织成空气过滤网在空气过滤器中的应用。所述空气过滤器安装在空调器、空气净化机或空气清新器中。

本发明含有甲壳素的聚合物母粒不仅有抗菌除臭、吸收高辐射等性能，还有抗病毒、抗细菌感染等药理功能。将本发明含有甲壳素的聚合物母粒应用到空气过滤领域中，不仅能有效改善室内空气质量，还可减少许多过敏性疾病的发生，对净化空气和人体健康有积极作用。

具体实施方式

本发明含有甲壳素的母粒中，甲壳素的重量占母粒总重量的2％～7％，如果甲壳素的重量低于2％，则甲壳素发挥的功能不明显，抗菌除臭效果差；如果高于7％，则甲壳素含量过多，导致材料的脆性变大，并增大了成本。在本发明优选实施方式中，甲壳素的重量优选占母粒总重量的3％～6％，更优选4％～5％。

另外，所述聚合物母粒中还可任选加入各种其他常规的添加剂，以利于聚合物母粒的加工或提高母粒的性能。所述添加剂可以选自以下的一种或多种：稀释剂、热稳定剂和降温母粒等等。这些添加剂可以采用本领域常规的稀释剂和热稳定剂。所述稀释剂可以采用液体石蜡(也称白油)等。在本发明中，所述稀释剂具有提高混合分散效果的作用。所述热稳定剂可以采用硬脂酸锌(又称十八酸锌)和硬脂酸钙(又称十八酸钙)。在本发明中，所述热稳定剂可以提高树脂基体的热稳定性，同时还有润滑的作用。所述降温母粒采用常规的二叔丁基过氧化物，它可降低纺丝温度，并改善纺丝过程。

这些添加剂的用量是本领域的常规用量。例如，稀释剂的用量可以为甲壳素的1～2重量％。热稳定剂的用量可以是甲壳素的1～1.5重量％。降温母粒的用量是甲壳素的1-3重量％。

本发明含有甲壳素的母粒中所使用的聚合物可以选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺中的至少一种，优选聚丙烯。