一种具有阻燃功能的静电滤材及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种具有阻燃功能的静电滤材及其制备方法和用途，所述制备方法包括如下步骤：1）熔融纺丝：采用A组分和B组分经熔融纺丝后形成皮芯结构的连续型双组分复合长丝，其中A组分至少包括聚烯烃聚合物和具有储电作用的功能介质，B组分至少包括聚酯聚合物和具有阻燃作用的功能介质或B组分为具有阻燃性能的聚酯聚合物；2）成网：皮芯结构连续型双组分复合长丝经分丝后成网；3）加固成型：采用热风熔融粘合固结形成双组分纺粘材料；4）高压静电处理：对双组分纺粘材料充电。本申请中静电滤材为单层中高效滤材即可达到复合滤材同等过滤效能，可以满足美国汽车内饰材阻燃标准FMVSS302和中国GB8410标准。

【技术实现步骤摘要】
一种具有阻燃功能的静电滤材及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种非织造布，特别是涉及一种具有阻燃功能的静电滤材及其制备方法和用途。
技术介绍
在车载空调、新风净化等空气过滤领域，目前国内外市场上的主流技术和中高效过滤产品主要是熔喷精细过滤材料或静电棉过滤材料，通过胶复合或超声波粘合或高温高压复合等工艺，与无纺布骨架增强材料复合而成，从而满足中效过滤不同等级的标准和要求。在常规的F、H级别中高效过滤材料中，国内外采用的也是上述熔喷复合骨架材料的产品，且复合过滤材料也是当今国内外研究热点，重点集中在熔喷精细过滤材料的静电驻极技术的开发，熔喷与骨架材料复合工艺的优化提升、多层纤维网复合技术以及复合滤材的高效低阻性能研究等多方面。专利CN105999856A公开了一种增能的聚丙烯/聚酯双组分纺粘滤料及其制备方法，其主要是采用多层不同细度的纺粘长丝纤维网叠加后再加固成型，最后经电晕充电获得滤材，其加工工艺涉及多道加工，过程工艺控制点多而杂，产品过滤阻力较大；专利CN105964059A公开了一种增能的聚乙烯/聚丙烯双组分纺粘滤料及其制备方法，其主要
技术实现思路
原理与对应的产品特定同上；专利CN1055586714A公开一种高静电长纤维无纺布及制造方法，其涉及一种皮芯结构的长丝纺粘过滤材料，其主要是将无机物粒子添加到皮层材料中后制成无纺布后再加静电处理，最终获得过滤材料，但存在无机物添加后纺丝工艺和丝束质量较难控制，且静电处理后过滤性能批次不稳定等问题，此外，无机物粒子只能添加到皮层，工艺单一，且微细颗粒与聚合物切片很难混合均匀，存在最终产品质量不稳定的风险隐患。尤其值得指出的是，上述现有技术和产品均不具备阻燃功能。在众多不同种类的复合过滤材料中，其虽然具有精细过滤和高容尘量等优势特点，但是其多层复合工艺控制相对更加精细和复杂，复合过滤材料的制造加工过程分为多步进行，对组分材料的性能指标、成品率等要求很高，且胶覆合工艺为主流的加工工艺，其中胶的种类、气味和环保性均存在对人身健康有安全隐患；复合过滤材料被加工成过滤器前需要进行机械打折，过程中复合过滤材料很容易出现表层材料磨损、起毛、分层等问题，从而导致滤材性能下降，成本和良品率较难控制；此外，复合材料一般是熔喷材料或静电棉材料，通过胶覆合或热轧或超声波覆合的方式进行复合加工，其工艺的特定决定了产品材料的过滤阻力普遍较大，客观的增大了空气净化系统的能源消耗。再者，当前过滤领域市场上常见的具有阻燃功能的以单纯的骨架支撑材料为主，现多为干法短纤、湿法短纤骨材，这两种材料虽已有非常成熟完备的制造技术和极高的市场普及度，但仍存在以下暂无法避免的缺陷：1、短纤干法骨材多由聚酯短纤与低熔点短纤混纺后热熔加固而成，但该种材料在后道工序中与其他材料复合工艺中，其工艺温度工况下极易出现因低熔点纤维再次熔化而受热收缩、大幅度形变；2、湿法短纤骨材因逸散有毒气味在越来越强调VOC管控的汽车制造应用行业有迫在眉睫的品质隐患；3、短纤干法、湿法骨材后道打褶后回弹形变量较小，不利于汽车空调滤芯装入、拆出总成；4、短纤骨材组分纤维排列取向杂乱，成型后其外观色泽较暗地，织物风格美感度较差；5、短纤骨材多采用浸渍阻燃母液、拉幅烘干的工艺来实现阻燃属性，工艺较为困难且易变色，更为关键的是该工艺无法应对日益严苛的环保监察。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有阻燃功能的静电滤材及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。本专利技术提供一种具有阻燃功能的静电滤材的制备方法，包括如下步骤：1)熔融纺丝：采用A组分和B组分经熔融纺丝后形成皮芯结构的连续型双组分复合长丝，其中A组分至少包括聚烯烃聚合物和具有储电作用的功能介质，B组分至少包括聚酯聚合物和具有阻燃作用的功能介质或B组分为具有阻燃性能的聚酯聚合物；2)成网：皮芯结构连续型双组分复合长丝经分丝后成网；3)加固成型：采用热风熔融粘合固结形成双组分纺粘材料；4)高压静电处理：对双组分纺粘材料充电。优选地，步骤1)中，具有储电作用的功能介质包括如下原料组分及重量份：所述具有储电作用的功能介质为将各原料组分共混造粒后获得。优选地，所述聚烯烃切片为80～90重量份。具有储电作用的功能介质，主要采用电负性强的聚烯烃为基体，添加介电性能突出的非极性材料捕捉电荷，同时使用活性组分提高整体抓电活性，并在稳定剂调节下，通过成核剂成分增大纤维的结晶度，从而达到更多更稳定的储存被捕捉的电荷量。可选地，所述聚烯烃切片包括聚乙烯或聚丙烯。优选地，聚烯烃切片的熔融指数为(12～40)g/10min。优选地，所述受阻胺光稳定剂的受阻胺光稳定剂944。本申请中所述A组分作为皮层原料组分，所述B组分作为芯层原料组分。可选地，所述具有储电作用的功能介质的添加量为皮层原料组分总质量的0.5wt％～4wt％。可选地，具有阻燃性能的聚酯聚合物的氧指数不低于28.0％。优选地，步骤1)中，所述具有阻燃作用的功能介质为聚酯类的无卤素阻燃母粒。更优选地，步骤1)中，所述具有阻燃作用的功能介质有效阻燃成分不低于50％；热分解温度高于375℃。优选地，步骤1)中，所述具有阻燃作用的功能介质的添加量为芯层原料组分总质量的5wt％～10wt％。优选地，步骤1)中，皮芯结构连续型双组分复合长丝中熔点较低的组分为皮层，熔点较高的组分为芯层。更优选地，步骤1)中，皮芯结构连续型双组分复合长丝中皮芯结构为同心圆结构。更优选地，步骤1)中，聚烯烃聚合物为选自聚乙烯和聚丙烯中的一种。更优选地，步骤1)中，聚酯聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种。优选地，步骤1)中，皮层原料组分和芯层原料组分的质量比为2:8～5:5。优选地，步骤1)中，A组分中聚烯烃聚合物和B组分中聚酯聚合物是两种熔点温度不同的可成纤聚合物，且聚酯聚合物的熔点比聚烯烃聚合物的熔点高110～165℃。优选地，步骤1)中，A组分和B组分分别经螺杆挤出机熔融推挤后进入复合纺丝箱体，然后经熔体流道精确分配到纺丝组件系统进行纺丝后，形成皮芯结构连续型双组分复合长丝。更优选地，A组分经螺杆挤压机进行熔融挤出的温度为200～265℃。更优选地，A组分经单螺杆挤出机挤出。更优选地，步骤1)中，A组分熔融挤出后形成的熔体经过滤器过滤。更优选地，过滤前压力为4～12MPa，过滤后压力为6～10MPa。更优选地，步骤1)中，过滤后A组分熔体经计量泵计量，计量泵转速为150cc/转，转速8-25rpm。优选地，B组分经螺杆挤出机进行熔融挤出的温度设定为250～320℃。更优选地，所述B组分聚酯聚合物无需进行干燥和预结晶处理，可直接经双螺杆挤出机挤出。优选地，B组分熔融挤出后形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有阻燃功能的静电滤材的制备方法，包括如下步骤：/n1)熔融纺丝：采用A组分和B组分经熔融纺丝后形成皮芯结构的连续型双组分复合长丝，其中A组分至少包括聚烯烃聚合物和具有储电作用的功能介质，B组分至少包括聚酯聚合物和具有阻燃作用的功能介质或B组分为具有阻燃性能的聚酯聚合物；/n2)成网：皮芯结构连续型双组分复合长丝经分丝后成网；/n3)加固成型：采用热风熔融粘合固结形成双组分纺粘材料；/n4)高压静电处理：对双组分纺粘材料充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃功能的静电滤材的制备方法，包括如下步骤：
1)熔融纺丝：采用A组分和B组分经熔融纺丝后形成皮芯结构的连续型双组分复合长丝，其中A组分至少包括聚烯烃聚合物和具有储电作用的功能介质，B组分至少包括聚酯聚合物和具有阻燃作用的功能介质或B组分为具有阻燃性能的聚酯聚合物；
2)成网：皮芯结构连续型双组分复合长丝经分丝后成网；
3)加固成型：采用热风熔融粘合固结形成双组分纺粘材料；
4)高压静电处理：对双组分纺粘材料充电。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，具有储电作用的功能介质包括如下原料组分及重量份：





3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述具有储电作用的功能介质的添加量为皮层原料组分总质量的0.5wt％～4wt％。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：
具有阻燃性能的聚酯聚合物的氧指数不低于28.0％；
所述具有阻燃作用的功能介质为聚酯类的无卤素阻燃母粒；
所述具有阻燃作用的功能介质有效阻燃成分不低于50％；热分解温度高于375℃；
所述具有阻燃作用的功能介质的添加量为芯层原料组分总质量的5wt％～10wt％。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨占元，陈立东，陈连忠，徐克勤，陈致帆，柏国清，朱德洪，高丰和，吴建军，
申请(专利权)人：上海精发实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31