改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用，复合阻尘材料由表面活性剂纤维层、聚丙烯静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层按照表层、中层和里层的顺序利用超声波压合技术制备而成。其中：表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠及衍生物、硅酸钠及衍生物、甜菜碱及衍生物或偏铝酸钠及衍生物喷洒于丙纶纤维的表面而形成，该表面活性剂纤维层制备成的复合阻尘材料及产品将“无机呼吸性粉尘”改性成“无机障碍性粉尘”；或者由山梨醇及衍生物、烷基糖苷及衍生物、羧酸盐及衍生物或木薯淀粉及衍生物喷洒于涤纶纤维的表面而形成，该表面活性剂纤维层制备成的复合阻尘材料及产品将“有机呼吸性粉尘”改性成“有机障碍性粉尘”。

The modified barrier polymer composite dust dust resistant material and preparation method and Application

The invention discloses a modified barrier polymer composite dust dust resistant material and preparation method and application of composite materials, dust resistance by surface active agent, polypropylene fiber layer electrostatic fiber layer and polytetrafluoroethylene fiber layer in surface, middle and inner layers sequentially using ultrasonic pressing prepared. The surface surfactant fiber layer by sodium dodecyl sulfate and sodium silicate and its derivatives, derivatives, and betaine derivatives or sodium metaaluminate derivatives and spraying on polypropylene fiber composite materials and the formation of dust blocking agent to prepare the surface active fiber layer and products will be \no machine of respirable dust was modified into the\ inorganic \the dust barrier\; or by sorbitol and derivatives, alkyl glucoside derivatives, and carboxylic acid salts and derivatives of cassava starch and its derivatives or sprayed on the surface of polyester fiber, composite material prepared by dust blocking agent for the fiber layer and surface active products will be \organic breathing dust\ modified \organic disorder dust\.

【技术实现步骤摘要】
改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用
本专利技术涉及一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用，具体涉及一种能将“呼吸性粉尘”改性成“障碍性粉尘”的高聚能复合阻尘材料及其制备方法与应用。
技术介绍
尘肺病，是我国目前危害最严重且量大面广的职业病，是不可逆转不可治愈的致残性疾病，而造成尘肺病的直接原因是接尘人员吸入“呼吸性粉尘”并在肺中潴留引起巨噬细胞性肺炎，尘细胞性肉芽肿和粉尘致肺纤维化。此外还有金属及其化合物粉尘肺沉着病、刺激性化学物所致慢性阻塞性肺疾病、硬金属肺病等其他呼吸系统疾病危害着人类的健康。甚至雾霾等恶劣天气也给人们的呼吸道带来各种不良影响，比如PM2.5颗粒物(环境空气中空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的颗粒物，包含在可吸入颗粒物PM10之中，是PM10的一部分)，对人体健康和大气环境质量影响极大。“呼吸性粉尘”包括无机粉尘和有机粉尘。无机粉尘主要是矿物性粉尘，亦包括金属粉尘和人工无机粉尘：矽尘：是指游离二氧化硅含量大于10％的粉尘，如煤矿掘进、非煤矿山开采、岩石开采、隧道挖掘中产生的粉尘，矽尘是生物学活性最强，对人体健康危害最大的粉尘；硅酸盐尘：石棉、滑石、云母、高岭土、水泥粉尘均属此类，其中以石棉粉尘最重要，此类粉尘除含有SiO2外，还含有Mg、Fe、Ca、A1等化学元素；含碳粉尘：煤尘、炭黑、石墨、煤质活性炭等粉尘；金属粉尘：金属冶炼、电焊时产生的烟雾，如铝、铁、锡、铅、锌、铍、铜等金属及其化合物粉尘；非金属粉尘：如石英、大理石、页岩、石灰石等；人工无机粉尘：如金刚砂、玻璃纤维、人造矿物棉、矿渣棉、岩棉、玻璃棉等。有机粉尘主要是农业生产、有机化学工业、医药等行业的生产过程中产生的粉尘，其多为动植物的蛋白及有机化学物，对健康的影响主要是引起机体过敏性疾病，如职业性哮喘、过敏性肺泡炎等，有机粉尘就其性质可分为以下几种：植物性粉尘，如木尘、烟、草、棉、麻、谷物、茶、甘蔗、中药材、丝竹、果壳、食品添加剂等粉尘；动物性粉尘，如畜毛、羽毛、角粉、皮革、骨质等粉尘；人工有机粉尘，如有机染料、药、植物活性炭粉尘、人造有机纤维等粉尘。“呼吸性粉尘”空气动力学直径均在7.07μm以下，空气动力学直径5μm粉尘粒子的采样效率为50％，简称呼尘(GBZ2.1-2007术语和定义3.8)。粉尘直径在5-10μm时，可达到人体的气管壁，粉尘直径在5μm以下的可达到肺泡区(无纤毛呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊)，这种粉尘对人体的危害极大，但是当粉尘的直径在10μm以上时，仅仅能够达到人体的鼻咽部。如果能将这种“呼吸性粉尘”进行改性，使之不能进入到接触者的肺部，那么不但会避免尘肺病，也可以降低雾霾等恶劣天气给人们带来的危害。本专利技术将“呼吸性粉尘”与L3035-型或V1223-型高聚能复合阻尘材料产品接触时发生黏附凝聚，进而可以将这种小于10μm的多分散粉尘改性团聚成体量大于10μm以上的单分散粉尘，这种体量大于10μm以上的单分散粉尘不能到达肺泡区，定义为“障碍性粉尘”，简称“障尘”。将“呼吸性粉尘”改性成“障碍性粉尘”后，障碍性粉尘颗粒物就不能进入肺泡区，从而使接尘人员可以避免罹患尘肺病或呼吸系统疾病。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料的制备方法，将表面活性剂与滤材纤维、静电纤维和精过滤材料复合在一起，从而制备成高聚能复合阻尘材料。本专利技术的目的之二是提供一种经过上述方法制备而成的高聚能复合阻尘材料，该高聚能复合阻尘材料能够将“呼吸性粉尘”改性成“障碍性粉尘”。本专利技术的目的之三是提供一种上述高聚能复合阻尘材料的应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术首先提供一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料，由表面活性剂纤维层、静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、中层和里层的顺序利用超声波熔接压合技术制备而成的(如图1所示)：所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠或其衍生物、硅酸钠或其衍生物、甜菜碱或其衍生物、偏铝酸钠或其衍生物、山梨醇或其衍生物、烷基糖苷或其衍生物、羧酸盐或其衍生物，或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种喷洒于丙纶纤维或者涤纶纤维的表面而形成的；本专利技术所述的表层、中层和里层，指的是表面活性剂纤维层、静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层在进行压合时的顺序；在实际应用时，表面活性剂纤维层可以作为外层使用、聚四氟乙烯纤维层也可以作为外层使用。上述技术方案中，所述的表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的外侧还可以复合一层无纺布，所述的无纺布，单位面积100-300g/m2。根据使用情况，确定外层为表面活性剂纤维层时，在表面活性剂纤维层的外侧复合无纺布；而确定外层为聚四氟乙烯纤维层时，在聚四氟乙烯纤维层的外侧复合无纺布；无纺布在最终使用时位于最外侧，其用途是印示产品技术信息，不起过滤作用。上述技术方案中，所述的表面活性剂纤维层，厚度为0.40mm～0.70mm，密度为：经向260根/10cm、纬向220根/10cm；所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层，厚度为：0.40m、m～0.45mm，密度为：经向220根/10cm、纬向180根/10cm；所述的聚四氟乙烯纤维层，厚度为0.10mm～0.20mm，密度：经向210根/10cm、纬向170根/10cm。上述技术方案中，所述的表面活性剂纤维层优选为由烷基硫酸钠及其衍生物、硅酸钠及其衍生物、甜菜碱及其衍生物、偏铝酸钠及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于丙纶纤维的表面而形成的；该种高聚能复合阻尘材料用于制造将“无机呼吸性粉尘”改性成“无机障碍性粉尘”的防尘口罩或者制造过滤元件、滤尘芯片、滤料制品等产品方面；所述的防尘口罩优选为自吸过滤式防颗粒物呼吸器，煤矿用自吸过滤式防尘口罩，金属冶炼行业自吸过滤式防尘口罩，金属及非金属矿物岩石开采及其制品行业的防尘口罩，建筑、建材、装修行业的防尘口罩，露天工作场所防PM2.5颗粒物的防尘口罩，日常防护型口罩，随弃式半面防尘口罩。上述技术方案中，所述的表面活性剂纤维层优选为由山梨醇及其衍生物、烷基糖苷及其衍生物、羧酸盐及其衍生物、木薯淀粉及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于涤纶纤维的表面而形成的；该种高聚能复合阻尘材料用于制造将“有机呼吸性粉尘”改性成“有机障碍性粉尘”的防尘口罩或者制造过滤元件、滤尘芯片、滤料制品等产品方面；所述的防尘口罩优选为自吸过滤式防颗粒物呼吸器，农、林、牧、副、渔动植物制品行业的防尘口罩，露天工作场所防PM2.5颗粒物的防尘口罩，日常防护型口罩，随弃式半面防尘口罩。本专利技术还提供一种上述高聚能复合阻尘材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备表面活性剂溶物：将水加热至30-50℃后，将表面活性剂添加到水中，搅拌30min；然后添加黏胶剂，继续搅拌30min后得到表面活性剂溶物；所述的水的重量为表面活性剂重量的2～3倍；所述的黏胶剂的添加量为表面活性剂的0.2wt％-0.5wt％；所述的表面活性剂为烷基硫酸钠或其衍生物、硅酸钠或其衍生物、甜菜碱或其衍生物、偏铝酸钠或其衍生物、山梨醇或其衍生物、烷基糖苷或其衍生物、羧酸盐或其衍生物、或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的高聚能复合阻尘材料，是由表面活性剂纤维层、静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、中层和里层的顺序利用超声波熔接压合技术制备而成的：所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠或其衍生物、硅酸钠或其衍生物、甜菜碱或其衍生物、偏铝酸钠或其衍生物、山梨醇或其衍生物、烷基糖苷或其衍生物、羧酸盐或其衍生物，或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种喷洒于丙纶纤维或者涤纶纤维的表面而形成的。

【技术特征摘要】
2016.11.18 CN 20161101554741.一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的高聚能复合阻尘材料，是由表面活性剂纤维层、静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、中层和里层的顺序利用超声波熔接压合技术制备而成的：所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠或其衍生物、硅酸钠或其衍生物、甜菜碱或其衍生物、偏铝酸钠或其衍生物、山梨醇或其衍生物、烷基糖苷或其衍生物、羧酸盐或其衍生物，或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种喷洒于丙纶纤维或者涤纶纤维的表面而形成的。2.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的外侧还复合有一层无纺布，所述的无纺布，单位面积100-300g/m2。3.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的表面活性剂纤维层，厚度为0.40mm～0.70mm，密度为：经向260根/10cm、纬向220根/10cm；所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层，厚度为：0.40mm～0.45mm，密度为：经向220根/10cm、纬向180根/10cm；所述的聚四氟乙烯纤维层，厚度为0.10mm～0.20mm，密度：经向210根/10cm、纬向170根/10cm。4.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠及其衍生物、硅酸钠及其衍生物、甜菜碱及其衍生物、偏铝酸钠及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于丙纶纤维的表面而形成的。5.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料，其特征在于：所述的表面活性剂纤维层由山梨醇及其衍生物、烷基糖苷及其衍生物、羧酸盐及其衍生物、木薯淀粉及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于涤纶纤维的表面而形成的。6.一种权利要求4所述的高聚能复合阻尘材料在制造将“无机呼吸性粉尘”改性成“无机障碍性粉尘”的防尘口罩或者制造过滤元件、滤尘芯片、滤料制品方面的应用。7.一种权利要求5所述的高聚能复合阻尘材料在制造将“有机呼吸性粉尘”改性成“有机障碍性粉尘”的防尘口罩或者制造过滤元件、滤尘芯片、滤料制品方面的应用。8.本发明还提供一种权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备表面活性剂溶物：将水加热至30-50℃后，将表...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕爱民，
申请(专利权)人：北京健翔嘉业日用品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11