一种阻燃抗菌性空气过滤用材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃抗菌性空气过滤用材料及其制备方法，它包括至少一层熔喷带电无纺布层、形成在所述熔喷带电无纺布层任一表面的活性炭层以及形成在所述活性炭层另一表面的阻燃抗菌聚酯支撑层。这样能够通过赋予纤维半永久性的带电电荷，能吸附空气中的细小灰尘，有效提高细小灰尘的捕集效率，降低粉尘堵塞；有利于提高空气过滤用材料的强度、刚性、打褶的稳定性并赋予阻燃、抗菌的功能；还能够吸附甲苯、甲醛等TVOC气体污染物。

Flame retardant and antibacterial air filter material and preparation method thereof

The present invention relates to a flame retardant and antibacterial air filtration material and its preparation method, which includes at least one layer of molten spray charged non woven fabric, active carbon layer formed on any surface of the melt blown non woven fabric layer, and a flame retardant and antibacterial polyester supporting layer formed on the other surface of the activated carbon layer. By giving the fiber semi permanent charged charge, it can adsorb fine dust in the air, improve the collecting efficiency of the fine dust, reduce the dust jam, and improve the strength, rigidity, the stability of the fold and the function of the flame retardant and anti bacteria, and can also adsorb the toluene and the armor. Aldehyde and other TVOC gas pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃抗菌性空气过滤用材料及其制备方法
本专利技术涉及一种空气过滤材料，具体涉及一种阻燃抗菌性空气过滤用材料及其制备方法。
技术介绍
随着科技的发展和社会的进步，人们对环境及环保的要求越来越高。随着家用汽车的日益普及，空气中PM2.5等细小悬浮颗粒也日益增多，严重威胁着人体的身体健康，特别是1微米以下的细小粒子，一旦进入人体肺部并且沉降，就很难出体外，从而导致肺癌、过敏性疾病等；另一方面，由于建筑、装饰装修、家具造成的室内环境污染，已经成为影响人类健康的一大杀手，严重的室内环境污染不仅给人们健康造成损失，而且造成了巨大的经济损失。传统过滤材料通常在内外层采用不同孔径的无纺布，但这些不同孔径的无纺布为普通无纺布，无论在捕集效率和其使用寿命方面都不及带电无纺布。因为普通无纺布对粉尘的捕集是机械捕集作用，就是通过惯性、拦截、重力、扩散作用来捕集粉尘，因此满足不了现阶段的要求；而且要增加机械捕集效果，只能通过增加无纺布的克重和厚度来达到，这样不仅增加了材料的使用量，还无形中增加了材料的阻力(压损)。目前，国内外研究者做了大量的研究工作以提高捕集效率，又不能提高压损。申请号为201410156278.8的中国专利技术专利公开了一种通过电晕带电方式制造带电无纺布的方法，从而通过静电方式来提高细小灰尘的捕集；但是这种带电方式为暂时性的，随着使用时间的延长，电荷的衰减，捕集效率会越来越弱；而且该种带电方式使材料的带电电荷密度低，并且带电不均与，这些都会影响材料的过滤综合性能。另外对于空气中的细菌以及气体污染物，如甲苯、甲醛、二氧化硫、硫氢化合物、氨等污染气体的消除，以及材料的阻燃性也有者急迫的需求。因此，制备一种既能提高细小灰尘的捕集效率，又能延长使用寿命，还具有抗菌、消除异味异臭、材料具有阻燃性能的新型过滤材料具有深远的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种阻燃抗菌性空气过滤用材料。为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是：一种阻燃抗菌性空气过滤用材料，它包括至少一层熔喷带电无纺布层、形成在所述熔喷带电无纺布层任一表面的活性炭层以及形成在所述活性炭层另一表面的阻燃抗菌聚酯支撑层。优化地，所述阻燃抗菌聚酯支撑层包含有阻燃聚酯纤维、抗菌聚酯纤维和非功能聚酯纤维，所述阻燃纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层的质量比为20～50％，所述抗菌聚酯纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层的质量比为10～30％，所述非功能聚酯纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层的质量比为20～50％。进一步地，所述阻燃聚酯纤维的磷元素含量为6000～10000ppm；所述抗菌聚酯纤维中无机氧化银的含量为0.5～3.0wt％。优化地，所述熔喷带电无纺布层(3)由聚丙烯纤维驻极体材料的构成。进一步地，所述聚丙烯纤维驻极体材料是由含有0.5～5.0wt％添加剂的聚丙烯纤维经水处理后得到，所述的添加剂为受阻胺添加剂或三嗪添加剂。进一步地，所述聚丙烯纤维驻极体材料的纤维直径为1～10μm、克重为20～50g/m2；更优选为，所述聚丙烯纤维驻极体材料的纤维直径为2～5μm、克重为30～40g/m2。优化地，所述活性炭层通过热熔融树脂粘结在所述阻燃抗菌聚酯支撑层和所述熔喷带电无纺布层之间，其克重为50～400g/m2。本专利技术的又一目的在于提供一种阻燃抗菌性空气过滤用材料的制备方法，它包括以下步骤：(a)通过双螺杆混炼机向聚丙烯中加入添加剂，经熔喷设备制得熔喷无纺布，再经水处理得到熔喷带电无纺布；(b)将阻燃聚酯纤维、抗菌聚酯纤维和非功能聚酯纤维进行混合，经针刺工艺制得阻燃抗菌聚酯支撑层(1)；(c)在所述阻燃抗菌聚酯支撑层(1)上喷涂活性炭形成活性炭层(2)，随后贴合熔喷带电无纺布形成熔喷带电无纺布层(3)即可。本专利技术带来的有益效果是：本专利技术阻燃抗菌性空气过滤用材料，通过在性炭层的两侧形成熔喷带电无纺布层和阻燃抗菌聚酯支撑层，这样能够通过赋予纤维半永久性的带电电荷，能吸附空气中的细小灰尘，有效提高细小灰尘的捕集效率，降低粉尘堵塞；有利于提高空气过滤用材料的强度、刚性、打褶的稳定性并赋予阻燃、抗菌的功能；还能够吸附甲苯、甲醛等TVOC气体污染物。附图说明图1为本专利技术阻燃抗菌性空气过滤用材料的结构示意图。具体实施方式本专利技术阻燃抗菌性空气过滤用材料，它包括至少一层熔喷带电无纺布层3、形成在熔喷带电无纺布层3任一表面的活性炭层2以及形成在活性炭层2另一表面的阻燃抗菌聚酯支撑层1。这样能够通过赋予纤维半永久性的带电电荷，能吸附空气中的细小灰尘，有效提高细小灰尘的捕集效率，降低粉尘堵塞；有利于提高空气过滤用材料的强度、刚性、打褶的稳定性并赋予阻燃、抗菌的功能；还能够吸附甲苯、甲醛等TVOC气体污染物。口罩等领域为了舒适性，一般不使用支撑层；但对于空气净化机等领域，需要使用打褶的过滤材料，则必须使用支撑材。对于空气净化使用的过滤材料，使用支撑材可以提高打褶加工成型的稳定性。而且对于支撑材，为了保持其刚性同时提高其初期捕集效率，使用不同纤度和或不同材料的纤维效果更佳，可以先将颗粒粒径比较大的粉尘先过滤掉，以提高滤材对粉尘的过滤效果。因此，在阻燃抗菌聚酯支撑层1中，阻燃纤维的质量比优选为20～50％(超出该质量比范围可能导致空气过滤用材料的阻燃性达不到要求，或者其强度、刚性、打褶的稳定性达不到要求)，抗菌聚酯纤维的质量比优选为10～30％(超出该质量比范围可能导致空气过滤用材料的抗菌性达不到要求，或者其强度、刚性、打褶的稳定性达不到要求)，非功能聚酯纤维(即普通聚酯纤维，通常指聚对苯二甲酸乙二酯，PET)的质量比优选为20～50％。而阻燃聚酯纤维优选磷系阻燃聚酯纤维，其磷元素含量优选为6000～10000ppm；抗菌聚酯纤维优选纳米杂化功能复合聚酯纤维，其无机氧化银的含量优选为0.5～3.0wt％。熔喷带电无纺布层3由聚丙烯纤维驻极体材料的构成，该聚丙烯纤维驻极体材料是由含有0.5～5.0wt％添加剂的聚丙烯纤维经水处理后得到，添加剂为受阻胺添加剂或三嗪添加剂，该加工方法使得聚丙烯纤维驻极体材料所带的电荷密度大于通常的电晕带电方式，并且电荷分别比较均匀；当添加剂含量低于0.5wt％时，达不到高性能驻极体性能；若添加剂含量高于5wt％时，则会使纤维成丝性较差，不利于生产。该添加剂可以选用常规的那些，如[[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丁基丙二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯(产品：巴斯夫Tinuvin144)、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯(产品：巴斯夫Tinuvin622)和聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨]](产品：巴斯夫Chimassorb944)等中的一种。该聚丙烯纤维驻极体材料的纤维直径为1～10μm、克重为20～50g/m2；更优选为纤维直径为2～5μm、克重为30～40g/m2。纤维直径之间小于1μm时，制造工业困难，成本较高；纤维直径高于10μm时，制成的无纺布的空隙较大，对细小灰尘的捕集效率明显降低。利用驻极体材料可以使得聚丙烯纤维带电，这样可以进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：它包括至少一层熔喷带电无纺布层(3)、形成在所述熔喷带电无纺布层(3)任一表面的活性炭层(2)以及形成在所述活性炭层(2)另一表面的阻燃抗菌聚酯支撑层(1)。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：它包括至少一层熔喷带电无纺布层(3)、形成在所述熔喷带电无纺布层(3)任一表面的活性炭层(2)以及形成在所述活性炭层(2)另一表面的阻燃抗菌聚酯支撑层(1)。2.根据权利要求1所述的阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：所述阻燃抗菌聚酯支撑层(1)包含有阻燃聚酯纤维、抗菌聚酯纤维和非功能聚酯纤维，所述阻燃纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层(1)的质量比为20～50％，所述抗菌聚酯纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层(1)的质量比为10～30％，所述非功能聚酯纤维占所述阻燃抗菌聚酯支撑层(1)的质量比为20～50％。3.根据权利要求2所述的阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：所述阻燃聚酯纤维的磷元素含量为6000～10000ppm。4.根据权利要求2或3所述的阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：所述抗菌聚酯纤维中无机氧化银的含量为0.5～3.0wt％。5.根据权利要求1所述的阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：所述熔喷带电无纺布层(3)由聚丙烯纤维驻极体材料的构成。6.根据权利要求5所述的阻燃抗菌性空气过滤用材料，其特征在于：所述聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓良，
申请(专利权)人：江苏尚科聚合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32