一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料及其制备方法和用途，其制备方法包括如下步骤：1)熔融纺丝：采用A组份和B组份经熔融纺丝后形成皮芯结构连续型双组份复合长丝，其中A组份中包括皮层聚合物和含有具有储电作用的功能介质，B组份中包括芯层聚合物和具有抗菌防霉作用的功能介质；2)成网：皮芯结构连续型双组份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；4)高压静电处理：对材料充电。本申请中所述自增强的双组份滤材，单层中、高效滤材即可达到复合滤材同等过滤效能，同时具抗菌、防霉、高硬挺度和静电吸附，且满足GB/T21551抗菌标准。

A multifunctional self reinforced two component filament electrostatic filter material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及无纺布领域，特别是涉及一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料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产品主要是复合型纺织过滤材料，即根据如新风系统、空气净化器、汽车车载空调等的空气净化等级，选择不同的过滤材料，已达到相应的过滤效率，其主流多为复合材料相关的工艺和产品，尤其涉及中、高效过滤领域，即F级和H级别的过滤材料，其多为熔喷精细过滤材料，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，从而满足不同等级的过滤标准和要求。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，复合材的制造加工过程分为多步进行，对组份材料的性能指标、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；复合滤材被加工成过滤器前需要进行机械打折，过程中复合材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。目前市场上已有少量抑制、歼灭微生物污染物的抗菌骨架材料，多为经过后道浸渍抗菌液处理的抗菌骨架材料和添加了一定比例的抗菌短纤纤维混纺的短纤抗菌骨架材料(包括干法骨材和湿法骨材)，这两种材料虽已有比较完备的制造技术，但仍存在以下显著的缺陷：1、经浸渍抗菌液处理后的骨架材料布面被人体接触后存在安全隐患、耐变色性较差，浸渍母液处理时因伴随布面色差明显的问题点而需要追加染色处理，增加工序和成本，经浸渍抗菌液处理后的骨架材料表层包裹的抗菌剂成分易溶出而导致其有效使用寿命不长且耐水性不好，更为关键的是该工艺不绿色。2、短纤抗菌骨架材料经后道打褶后回弹形变量较小，不利于滤芯的拆装，短纤抗菌骨架材料的组份纤维排列取向杂乱，成型后其外观色泽较暗地，织物风格美感度较差；3、短纤抗菌骨架材料多添加了热熔粘合用的低熔点ES纤维，导致其在高温下极易形变，不利于后道的贴合、打折加工；4、短纤抗菌骨架材料添加了抗菌短纤纤维、抗菌试剂、ES纤维等，工序拉长、工艺实现繁琐且产能较低，生产成本较高；综上，目前行业内未见抗菌、防霉、静电吸附、自增强高硬挺并可以直接打折等多功能优点于一体的滤材产品。
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多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料及其制备方法和用途，用于替代市场上现有过滤复合材料或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多功能自增强型的双组份长丝静电滤材的制备方法，包括如下步骤：1)熔融纺丝：采用A组份和B组份经熔融纺丝后形成皮芯结构连续型双组份复合长丝，其中A组份中包括皮层聚合物和具有储电作用的功能介质，B组份中包括芯层聚合物和具有抗菌防霉作用的功能介质；2)成网：皮芯结构连续型双组份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；4)高压静电处理：对材料充电。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份及重量份：所述具有储电作用的功能介质为将各原料组份共混造粒后获得。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，同时使用活性组份提高整体抓电活性，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。优选地，所述具有储电作用的功能介质的添加量为A组份总质量的0.5wt％～4wt％。优选地，所述具有抗菌防霉作用的功能介质的添加量为B组份总质量的3wt％～6wt％。更优选地，所述具有抗菌防霉作用的功能介质包括如下原料组份及重量份：优选地，本申请中的聚酯切片为PET切片。所述具有抗菌防霉作用的功能介质为将各原料组份共混造粒后获得。具有抗菌防霉作用的功能介质，主要是通过释放银离子进入到细菌内部，与细菌的细胞酶反应并化合，抑制了细胞酶的活性和细菌的繁殖再生，达到杀灭细菌和防止霉变的作用。优选地，所述具有抗菌防霉作用的功能介质的添加量为B组份总质量的3wt％～6wt％。A组份中皮层聚合物和B组份中芯层聚合物是两种熔点温度不同的可成纤聚合物，且B组份中芯层聚合物的熔点比A组份中皮层聚合物的熔点高110℃～165℃。优选地，A组份中皮层聚合物为选自聚乙烯和聚丙烯中的一种。优选地，B组份中芯层聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种。优选地，皮层和芯层的质量比为2:8～5:5。优选地，步骤1)中，A组份和B组份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与纺丝组件系统进行纺丝后，形成皮芯结构连续型双组份复合长丝。更优选地，A组份经螺杆挤压机进行熔融挤出的温度为200～265℃。更优选地，挤出温度为205～240℃。更优选地，A组份经单螺杆挤出机挤出。更优选地，步骤1)中，A组份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组份熔体经计量泵计量，计量泵转速为8～25rpm。优选地，B组份经螺杆挤出机进行熔融挤出的温度设定为250～320℃。所述B组份无需进行干燥和预结晶处理。更优选地，所述B组份经双螺杆挤出机挤出。更优选地，B组份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，B组份熔融挤出后形成的熔体经增加泵升压至5～12MPa。更优选地，步骤1)中，过滤后B组份熔体经计量泵计量，计量泵转速为8～25rpm。优选地，在复合纺丝箱体中，两种熔体按照定量设计经过纺丝板熔体分配系统进行复合后，最终分配好的复合熔体由喷丝板喷出，形成皮芯结构连续型双组份复合长丝。优选地，复合纺丝箱体中温度为200～265℃。更优选地，形成的皮芯结构连续型双组份复合长丝还经过后处理，所述后处理包括抽吸净化、冷风冷却和牵伸。优选地，在复合纺丝箱体的喷丝板下方两侧设有单体抽吸净化系统，两侧抽吸风量为650～1000rpm。更优选地，所述冷风冷却中风温为10～30℃；相对湿度为55～80％，风量为900～1350rpm。优选地，牵伸采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料的制备方法，包括如下步骤：/na)熔融纺丝：采用A组份和B组份经熔融纺丝后形成皮芯结构连续型双组份复合长丝，其中A组份中包括皮层聚合物和具有储电作用的功能介质，B组份中包括芯层聚合物和具有抗菌防霉作用的功能介质；/nb)成网：皮芯结构连续型双组份复合长丝经分丝后成网；/nc)加固成型：采用热风熔融粘合固结；/nd)高压静电处理：对材料充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能自增强型的双组份长丝静电过滤材料的制备方法，包括如下步骤：
a)熔融纺丝：采用A组份和B组份经熔融纺丝后形成皮芯结构连续型双组份复合长丝，其中A组份中包括皮层聚合物和具有储电作用的功能介质，B组份中包括芯层聚合物和具有抗菌防霉作用的功能介质；
b)成网：皮芯结构连续型双组份复合长丝经分丝后成网；
c)加固成型：采用热风熔融粘合固结；
d)高压静电处理：对材料充电。


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



具有抗菌防霉作用的功能介质包括如下原料组份和重量份：





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A组份总质量的0.5～4wt％；所述具有抗菌防霉作用的功能介质的添加量为B组份总质量的3wt％～6wt％。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，A组份中皮层聚合物和B组份中芯层聚合物是两种熔点温度不同的可成纤聚合物，且B组份中芯层聚合物的熔点比A组份中皮层聚合物的熔点高110～165℃。


5.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：
皮芯结构连续型双组份复合长丝中皮芯结构为同心圆结构；
A组份中皮层聚合物为选自聚乙烯和聚丙烯中的一种；
B组份中芯层聚...

【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，濮颖军，吴建军，陈心，
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