一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料及制备方法，本发明专利技术制备方法包括：制备含有驻极增能助剂的改性母粒、制备熔喷材料、制备含有杀菌助剂的电喷溶液、电喷和驻极五个步骤，本发明专利技术中杀菌助剂为孟加拉玫瑰红、四苯基卟啉和二氢卟吩e6的混合物，驻极增能助剂为硬脂酸盐中的一种或几种。本发明专利技术的熔喷材料中添加驻极增能助剂，能够明显改变电荷存储性能，有助于提高对微颗粒和细菌等的静电吸引作用和提高过滤效率稳定性，喷涂的杀菌助剂经太阳光驱动即可快速灭杀细菌，能够在保证高过滤效率的前提下具备杀菌功能，有助于相关微生物细菌和传染病毒的防护。

【技术实现步骤摘要】
一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料及制备方法
本专利技术属于空气过滤材料制备领域，特别涉及一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料及制备方法。
技术介绍
2019年底爆发的新型冠状肺炎以惊人的速度席卷全球，严重威胁着人类的生命健康。它主要通过三种方式传播：呼吸道飞沫传播、密切接触传播和长期密闭环境下高浓度气溶胶传播，并且具有很强的交叉感染能力。迄今为止，尚未发现任何特效治疗方案。因此，采取预防与隔离的方法是现今最有效的防护措施，如何制备出高性能的个体防护口罩用熔喷过滤材料是当前急需解决的重要问题。专利CN103537142A公布了一种针刺静电棉过滤材料，但是制备过程中没有添加有效的增能助剂，因此存在静电吸引效果不佳及一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN206534167U公布了一种防雾霾口罩主体材料及口罩，包括针刺静电棉为第一过滤层和驻极熔喷材料为第二过滤层，同样的，制备过程中未添加可以提升驻极效果的增能助剂，也存在一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN109794164A公布了一种防护器具、杀菌消毒复合片材及其制造方法，所采用的杀菌消毒催化剂是以粉状形式复合到熔喷非织造布上的，因此仅能起到表面杀菌作用，且存在颗粒脱落导致杀菌消毒效果下降的问题。技术CN209883133U公布了一种具有杀菌功能的口罩，包括防水聚丙烯无纺布材料外层、熔喷材料中层、聚丙烯杀菌无纺布材料内层，熔喷材料作为核心过滤层不具备杀菌功能，存在杀菌效果不显著的问题。总体来说，当前的熔喷过滤材料还很难同时兼顾高过滤效率、高过滤效率稳定性、低过滤阻力以及快速杀菌功能等性能指标要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料及制备方法，该熔喷材料能够在保证高过滤效率的前提下具备杀菌功能，有助于相关微生物细菌和传染病毒的防护。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)改性母粒的制备：将驻极增能助剂与常规聚丙烯切片分别加入造粒机的两个喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到改性母粒，所述驻极增能助剂为硬脂酸盐中的一种或几种；(2)熔喷材料制备：通过熔喷装置，将步骤(1)中的制备的改性母粒与常规聚丙烯切片混合后制备熔喷材料；(3)电喷溶液的制备：将杀菌助剂与稳定剂混合后加入到水中制备电喷溶液，所述杀菌助剂为孟加拉玫瑰红玫瑰红、四苯基卟啉和二氢卟吩e6的混合物；(4)电喷：通过电喷装置，以步骤(3)中制备的电喷溶液为原料对步骤(2)中制备的熔喷材料进行电喷；(5)驻极：将步骤(4)中制备的经过电喷处理的熔喷材料置于静电驻极装置上在线驻极处理，得到喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料。进一步的，所述制备方法中，按质量百分比，所述杀菌助剂由40～60％的孟加拉玫瑰红、10～20％的四苯基卟啉和30～40％的二氢卟吩e6组成。进一步的，所述制备方法中，按质量百分比，所述驻极增能助剂由60～80％的硬脂酸锌和20～40％的硬脂酸钙组成。进一步的，所述制备方法的步骤(1)中，驻极增能助剂与所述改性母粒的质量比为(10～15)：100。进一步的，所述制备方法的步骤(2)中，所述改性母粒与所述熔喷材料的质量比为(5～10)：100。进一步的，所述制备方法中的熔喷装置的具体条件为：熔喷喷丝板孔径为0.15～0.25mm，熔喷接收距离为10～20cm。进一步的，所述制备方法的步骤(3)中，杀菌助剂、稳定剂和水的质量比为(0.5～3)：(100～150)：1000。进一步的，所述制备方法的步骤(4)中，电喷的条件具体为：电喷电压10～20kV，电喷距离10～20cm，电喷时间20～40min。进一步的，所述制备方法的步骤(5)中，驻极具体为：采用针尖电晕放电，驻极电压为100～150kV，驻极距离为10～15cm，驻极时间为30～60秒，驻极温度为20～25℃，湿度为30～40％。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料，所述喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料的纤维直径为1.0～5.0μm，面密度为10～80g/m2，厚度为0.10～1.00mm。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料，凭借着熔喷材料较小的纤维直径和孔径可以拦截小粒径颗粒，起到精过滤的效果，凭借着熔喷材料三维多孔网状结构可以为空气分子穿过提供更多的孔径通道，有利于降低过滤阻力以及延缓加载过滤过程中过滤阻力的上升；2)本专利技术的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料，添加有驻极增能助剂，能够明显改变电荷存贮性能，有助于提高对微颗粒和细菌等的静电吸引作用和提高过滤效率稳定性；3)本专利技术的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料，喷涂有杀菌助剂，在经太阳光驱动即可快速灭杀细菌，能够在保证高过滤效率的前提下具备快速杀菌功能；4)本专利技术的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料，工艺路线简单，工业化推广容易。附图说明图1为本专利技术实施例1得到的喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料的扫描电镜照片。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1改性母粒的制备：将10g驻极增能助剂与90g常规聚丙烯切片分别加入造粒机的两个喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到100g改性母粒，驻极增能助剂与改性母粒的质量比为1：10，驻极增能助剂为7g硬脂酸锌和3g硬脂酸钙的混合物，其中硬脂酸锌和硬脂酸钙质量百分数分别为70％和30％；然后将改性母粒和常规聚丙烯切片混合，混合后作为熔喷材料原料，改性母粒与熔喷材料的质量比为5：100。熔喷材料制备：通过熔喷装置，制备纤维直径为4.5μm，面密度为20g/m2，厚度为0.20mm的熔喷材料，喷丝板孔径为0.25mm，熔喷接收距离为14cm。电喷溶液的制备：将5g杀菌助剂(2g孟加拉玫瑰红、1g四苯基卟啉和2g二氢卟吩e6的混合物)与1kg稳定剂按照一定比例混合后加入到10kg水中制备电喷溶液，其中杀菌助剂混合物中孟加拉玫瑰红玫瑰红、四苯基卟啉和二氢卟吩e6质量百分数分别为40％、20％和40％；杀菌助剂、稳定剂和水的质量比为0.5:100:1000。电喷：通过电喷装置，以制备的电喷溶液为原料对熔喷材料进行电喷，其中电喷电压10kV，电喷距离15cm，电喷时间20min。驻极：将经过电喷处理熔喷材料置于静电驻极装置上在线驻极处理，其中驻极采用针尖电晕放电，驻极电压为100kV，驻极距离为12cm，驻极时间为30秒，驻极温度为20℃，湿度为30％。采用TSI81本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：/n(1)改性母粒的制备：将驻极增能助剂与常规聚丙烯切片分别加入造粒机的两个喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到改性母粒，所述驻极增能助剂为硬脂酸盐中的一种或几种；/n(2)熔喷材料制备：通过熔喷装置，将步骤(1)中的制备的改性母粒与常规聚丙烯切片混合后制备熔喷材料；/n(3)电喷溶液的制备：将杀菌助剂与稳定剂混合后加入到水中制备电喷溶液，所述杀菌助剂为孟加拉玫瑰红玫瑰红、四苯基卟啉和二氢卟吩e6的混合物；/n(4)电喷：通过电喷装置，以步骤(3)中制备的电喷溶液为原料对步骤(2)中制备的熔喷材料进行电喷；/n(5)驻极：将步骤(4)中制备的经过电喷处理的熔喷材料置于静电驻极装置上在线驻极处理，得到喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)改性母粒的制备：将驻极增能助剂与常规聚丙烯切片分别加入造粒机的两个喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到改性母粒，所述驻极增能助剂为硬脂酸盐中的一种或几种；
(2)熔喷材料制备：通过熔喷装置，将步骤(1)中的制备的改性母粒与常规聚丙烯切片混合后制备熔喷材料；
(3)电喷溶液的制备：将杀菌助剂与稳定剂混合后加入到水中制备电喷溶液，所述杀菌助剂为孟加拉玫瑰红玫瑰红、四苯基卟啉和二氢卟吩e6的混合物；
(4)电喷：通过电喷装置，以步骤(3)中制备的电喷溶液为原料对步骤(2)中制备的熔喷材料进行电喷；
(5)驻极：将步骤(4)中制备的经过电喷处理的熔喷材料置于静电驻极装置上在线驻极处理，得到喷涂式太阳光驱动杀菌熔喷材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的杀菌助剂中，按质量百分比，孟加拉玫瑰红为40～60％、四苯基卟啉为10～20％、二氢卟吩e6为30～40％。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的驻极增能助剂中，按质量百分比，硬脂酸锌为60～80％、硬脂酸钙为20～40％。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，李昊轩，刘诺，葛明政，张伟，张瑜，付译鋆，张广宇，李素英，李梦，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32