一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：纳米级电气石粉3～93％；纳米级有机氟粉体3～90％；分散剂粉体2～10％；柔软剂0～10％；抗老化剂0～5％；抗氧剂1～7％。还公开了上述高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，包括制备热风材料层、制备熔喷材料层、复合、加电等步骤。本高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，非常适用于制备口罩等产品。非常适用于制备口罩等产品。非常适用于制备口罩等产品。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料领域，特别涉及一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具，以纱布或纸等制成。
[0003]口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。目前，市面上售卖的口罩一般分成长方形和杯状两种，长方形的主要有一次性医用外科口罩、活性炭过滤口罩等，杯状的主要有KN95、N95等型号的口罩。
[0004]目前，KN95口罩多采用双层25g/m2熔喷材料(即50g/m2熔喷材料)进行生产制备，但部分口罩被抽检时发现过滤效率不达标，严重影响公司形象和经济利益。而其主要原因有两个方面：一是口罩的过滤层过滤性能差；二是过滤层静电衰减较快，开始制备时检测可能过滤效率达到95％以上，但使用一段时间甚至储存一段时间后就衰减到95％以下。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种低克重、高容尘量、静电储存能力持久、低阻力和高过滤效率的高弹低阻过滤非织造材料，还提供了一种生产效率高、工艺简单的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，至少能够解决上述问题之一。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；
[0007]驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
[0008][0009][0010]由此，本专利技术公开了一种全新的高弹低阻过滤非织造材料，该材料由热风材料层和设置于热风材料层上的至少一层熔喷材料层组成，且熔喷材料层由特殊成分的驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成。经测试，本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料的面密度为50～120g/m2，纵向强力为25～100N/5cm，横向强力为10～50N/5cm，透气性在200～4000mm/s，过滤效率高达95～99.99％，过滤阻力为90～280Pa。
[0011]本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。将本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料用作KN95口罩材料，具有易加工定型、手感厚实柔软、能有效隔绝微颗粒和病毒的入侵，同时降低使用者的闷感等优点。
[0012]在一些实施方式中，驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
[0013][0014]在一些实施方式中，热风材料层的比重为36.8～70.5wt％；熔喷材料层的比重为29.5～63.2wt％
[0015]在一些实施方式中，纳米级电气石粉的目数为1000～10000目；纳米级有机氟粉体为全氟共聚物中的一个或多个。
[0016]在一些实施方式中，热风材料层和熔喷材料层的总厚度为1.8～5.6mm；
[0017]在一些实施方式中，热风材料层的细度为1.2～7旦，克重为35～60g/m2；熔喷材料层的细度为1～5微米，克重为25～60g/m2。由此，目前市面上的KN95口罩大多为双层25g/m2熔喷材料制成，即传统的KN95口罩至少需使用50g/m2熔喷材料才能达到95％以上的过滤效果，本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料的熔喷材料层只需单层且克重只需40g/m2即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过。
[0018]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]S1、制备热风材料层：将ES纤维经过开松喂入、梳理、加热粘合、蓬松定型，得到热风材料层；
[0020]S2、制备熔喷材料层；
[0021]所述步骤S2包括以下步骤：
[0022]S21、驻极整理剂的制备：将按质量百分比计的3～93％的纳米级电气石粉、3～90％的纳米级有机氟粉体、2～10％的分散剂粉体、0～10％的柔软剂、0～5％的抗老化剂、1～7％的抗氧剂混合均匀得到驻极整理剂；
[0023]S22、混料：在混合机中加入质量比为99wt％的聚丙烯切片和1wt％上述步骤S21混合好的驻极整理剂，混合均匀，备用；
[0024]S23、熔喷：将步骤S22混合好驻极整理剂的聚丙烯切片经过螺杆挤出机挤出，再经过滤、齿轮计量、衣架型纺丝箱纺丝、喷丝板喷出、热风牵伸、冷却、成网，得到熔喷材料层；
[0025]S3、复合：将一层或多层步骤S22制得的熔喷材料层与热风材料层进行复合，得到复合层。
[0026]S4、加电：将步骤S3制得的复合层经过驻极加电装置施加静电，得到高弹低阻过滤
非织造材料成品。
[0027]由此，本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法工艺简单，制造成本低。制得的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。
[0028]在一些实施方式中，在步骤S4中，驻极加电装置的加电电压10～100kV。
[0029]在一些实施方式中，在步骤S1中，加热粘合的温度为120～140℃，蓬松定型的温度为70～130℃。
[0030]在一些实施方式中，在步骤S22中，聚丙烯熔指为1300～1800g/10min。
[0031]在一些实施方式中，在步骤S23中，过滤使用过滤网的目数为50～100目；衣架型纺丝箱里过滤网的目数为70～300目；喷丝板的孔径0.2～0.3mm，热风牵伸的温度为230～280℃。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。将本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料用作KN95口罩材料，具有易加工定型、手感厚实柔软、能有效隔绝微颗粒和病毒的入侵，同时降低使用者的闷感等优点。
[0034]本专利技术的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法工艺简单，制造成本低。
附图说明
[0035]图1为本专利技术一实施方式的高弹低阻过滤非织造材料的简化结构示意图；
[0036]图2为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备流程简化示意图之一；
[0037]图3为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备流程简化示意图之二；
[0038]图4为图1所示的高弹低阻过滤非织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，其特征在于：所述熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；所述驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：2.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：3.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层的比重为36.8～70.5wt％；所述熔喷材料层的比重为29.5～63.2wt％。4.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述纳米级电气石粉的目数为1000～10000目；所述纳米级有机氟粉体为[CF
2-CFCl]
n
、[CF
2-CF2]
n
、[CH
2-CF2]
n
、全氟共聚物中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的一种高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层和熔喷材料层的总厚度为1.8～5.6mm。6.根据权利要求1所述的一种高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层的细度为1.2～7旦，克重为35～60g/m2；所述熔喷材料层的细度为1～5微米，克重为25～60g/m2。7.一种高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备热风材料层：将ES纤维经过开松喂...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐模秋，唐新雄，黄永星，赵日宁，莫寒文，石海桥，
申请(专利权)人：广东佳丝维新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：