多层熔喷布及其制法和含有其的空气过滤装置和口罩制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高效低阻熔喷材料，该材料包括M层熔喷布，M≥2，从第1层到第M层，形成熔喷布的纤维直径逐渐变大，熔喷布的孔隙率逐渐变大；第1层的纤维直径不小于0.3μm，第M层的纤维直径不大于15μm；该材料通过包括以下步骤的方法制备：a.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；b.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；c.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；d.收集叠置的熔喷布。

【技术实现步骤摘要】
多层熔喷布及其制法和含有其的空气过滤装置和口罩
本专利技术涉及医卫纤维材料领域，具体地涉及熔喷布领域，尤其涉及一种具有不同熔喷纤维直径的多层熔喷布以及该多层熔喷布的制备方法，和具有该多层熔喷布的空气过滤装置和口罩。
技术介绍
熔喷布因具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，可广泛用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。熔喷布是医用口罩、N95、KN95口罩中最核心的材料。熔喷布的过滤效果与形成熔喷布的纤维直径以及纤维上附着的静电量相关。通常为了获得更好的过滤效果，熔喷布的纤维直径被控制非常纤细，例如纤维细度被控制为2-5μm之间。现有技术生产熔喷布时，纤维直径通常被控制保持相同，例如用于制备口罩的熔喷布，其纤维直径控制在例如2-5μm之间，这种熔喷布在达到所需要的过滤效果时，例如大于95％，其呼吸阻力通常比较大；例如呼吸防护用品的最新国标GB2626-2019中规定：KN95随弃式面罩吸气阻力≤210Pa，呼气阻力≤210Pa。当人们佩戴这种标准的口罩时，总感觉呼吸不够顺畅。另外，采用现有技术制备的熔喷布形成空气过滤装置中的过滤芯，通气阻力大，增加能耗。专利技术专利内容为了提高人们使用含有熔喷布的呼吸防护用品的舒适性或者降低空气过滤装置的通气阻力，本专利技术提供了一种高效低阻熔喷材料，其特征在于，该材料包括M层熔喷布，M≥2，从第1层熔喷布到第M层熔喷布，形成熔喷布的纤维直径逐渐变大，熔喷布的孔隙率逐渐变大；其中，第1层的纤维直径不小于0.3μm，第M层的纤维直径不大于15μm；其中，该高效低阻熔喷材料通过包括以下步骤的方法制备，该方法包括：a.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；b.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；c.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；d.收集叠置的熔喷布。本专利技术还提供一种空气过滤装置，其特征在于，该空气过滤装置的过滤芯采用本专利技术提供的高效低阻熔喷材料制成。本专利技术还提供一种口罩，其特征在于，该口罩包括阻水外层、熔喷布中间层和吸湿内层，其中所述熔喷布中间层由本专利技术提供的高效低阻熔喷材料制成。本专利技术还提供一种具有不同熔喷纤维直径的多层熔喷布的连续制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；b.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；c.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；d.收集叠置的熔喷布。本专利技术提供具有不同纤维直径的熔喷布，在不降低过滤效果的同时，降低通气阻力，例如，本专利技术提供的熔喷布的过滤效果均高于98％，吸气阻力和呼气阻力均低于60Pa；该呼吸阻力远低于最新国标GB2626-2019中规定的KN95随弃式面罩吸气阻力≤210Pa，呼气阻力≤210Pa。采用本专利技术提供的熔喷布制备的空气过滤设备能耗更低，而采用本专利技术提供的熔喷布制备的口罩呼吸更顺畅。本专利技术还提供了一种制备该具有不同纤维直径的多层熔喷布的方法，该方法能够连续生产不同直径纤维的熔喷布，形成过滤效果好、通气阻力低的高效低阻熔喷材料；即在同等过滤效果的情况下，其空气通过阻力远低于最新国家规定的相应值。附图说明图1所示为本专利技术制备多层熔喷布的示意图；图2所示为本专利技术制备方法中采用的装置的结构示意图；图中：101-第一熔喷纺丝机头；220-成网辊组；301-第一熔喷布层；102-第二熔喷纺丝机头；230-负压装置；302-第二熔喷布层；103-第三熔喷纺丝机头；231-第一负压装置；303-第三熔喷布层；104-第四熔喷纺丝机头；232-第二负压装置；304-第四熔喷布层。210-网帘；233-第三负压装置；211-熔喷接收面；234-第四负压装置；具体实施方式本专利技术提供了一种高效低阻熔喷材料，其特征在于，该材料包括M层熔喷布，M≥2，从第1层熔喷布到第M层熔喷布，形成熔喷布的纤维直径逐渐变大，熔喷布的孔隙率逐渐变大；其中，第1层的纤维直径不小于0.3μm，第M层的纤维直径不大于15μm；其中，该高效低阻熔喷材料通过包括以下步骤的方法制备，该方法包括：a.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；b.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；c.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；d.收集叠置的熔喷布。纤维直径越大，刚性越好；在一种优选的实施方式中，为了维持一定的筋骨但是又不过于刚性，第M层的纤维直径不大于12μm，更优选不大于10μm。当第M层的纤维直径比较大，例如，大于10μm并小于15μm，这种高效低阻熔喷材料具有一定的筋骨，不软塌，可以用于空气过滤器材中，例如空气过滤器，空调，新风系统中。在另一种优选的实施方式中，第1层熔喷布的纤维直径不小于0.5μm，以便于采用常规的设备制备。在一种优选的实施方式中，M≥3，第M层熔喷布的纤维直径不大于12μm，第1层熔喷布的纤维直径不小于0.5μm。在一种优选的实施方式中，第M层熔喷布的纤维直径的范围为7-8μm，第1层熔喷布的纤维直径的范围为0.3-0.9μm。当熔喷布的纤维直径小于10μm时，熔喷布具有较好的柔韧性，从而可以用于制备医用口罩、N95、KN95等；当然这种熔喷材料也可以用于其它空气过滤情况。为了获得更好的降低通气阻力的效果，熔喷布的层数最好不小于4，在一种优选的实施方式中，所述熔喷布的层数为5-15层，例如，4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。在一种优选的实施方式中，所述熔喷布的层数为7-12层。为了获得更好的降低通气阻力的效果，各层熔喷布的纤维直径依次相差0.1-1.2μm，例如，0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm；优选地，各层熔喷布的纤维直径依次相差0.3-0.8μm。在一种优选的实施方式中，所述熔喷布的层数为8层，从第1层熔喷布到第8层熔喷布的熔喷布的纤维直径分别为：0.3-0.9μm、1-1.9μm、2-2.9μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效低阻熔喷材料，其特征在于，该材料包括M层熔喷布，M≥2，从第1层熔喷布到第M层熔喷布，形成熔喷布的纤维直径逐渐变大，熔喷布的孔隙率逐渐变大；其中，第1层的纤维直径不小于0.3μm，第M层的纤维直径不大于15μm；其中，该高效低阻熔喷材料通过包括以下步骤的方法制备，该方法包括：/na.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；/nb.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；/nc.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；/nd.收集叠置的熔喷布。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效低阻熔喷材料，其特征在于，该材料包括M层熔喷布，M≥2，从第1层熔喷布到第M层熔喷布，形成熔喷布的纤维直径逐渐变大，熔喷布的孔隙率逐渐变大；其中，第1层的纤维直径不小于0.3μm，第M层的纤维直径不大于15μm；其中，该高效低阻熔喷材料通过包括以下步骤的方法制备，该方法包括：
a.将通过熔体泵增压后的熔体依次流入熔喷装置组中，该熔喷装置组包括多个并列设置的熔喷纺丝机头，所述熔喷装置组中至少有两个熔喷纺丝机头的熔喷孔直径不同；
b.根据熔喷布层纤维直径的要求，调节高压气流的温度、高压气流的速度和成网装置底部风速中的一种或几种参数；
c.依次使处于不同熔喷纺丝机头中的熔体喷丝，使具有不同熔喷纤维直径的熔喷布层叠置；
d.收集叠置的熔喷布。


2.根据权利要求1所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，M≥3，第1层的纤维直径不小于0.5μm，第M层的纤维直径不大于12μm。


3.根据权利要求1所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，第1层的纤维直径的范围为0.3-0.9μm，第M层的纤维直径的范围为7-8μm。


4.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的层数为5-15层。


5.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的层数为7-12层。


6.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，各层熔喷布的纤维直径依次相差0.1-1.2μm。


7.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，各层熔喷布的纤维直径依次相差为0.3-0.8μm。


8.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的层数为8层，从第1层熔喷布到第8层熔喷布的熔喷布的纤维直径分别为：0.3-0.9μm、1-1.9μm、2-2.9μm、3-3.9μm、4-4.9μm、5-5.9μm、6-6.9μm、7-8μm。


9.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的各层的厚度相同或者不同。


10.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的各层的厚度为80-120μm。


11.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，所述熔喷布的各层的厚度相同，所述熔喷布的各层的厚度为90-110μm。


12.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，第1层熔喷布的孔隙率为80-83％，第M层的熔喷布的孔隙率为92-95％。


13.根据权利要求12所述的高效低阻熔喷材料，其特征在于，各层熔喷布的孔隙率依次相差2-5％。


14.根据权利要求3所述的高效低阻熔喷材料，其中，喷丝孔直径为0.2-0.4mm，高压气流的温度为200-250℃，高压气流风机转速为500-800转/分钟，成网帘底部吸风机转速为1000-1500转/分钟。


15.根据权利要求14所述的高效低阻熔喷材料，其中，高压气流出风口与成网帘的距离为150-250mm。


16.一种空气过滤装置，其特征在于，该空气过滤装置的过滤芯采用权利要求1-15中任意一项所述的高效低阻熔喷材料制成。


17.一种口罩，其特征在于，该口罩包括阻水外层、熔喷布中间层和吸湿内层，其中所述熔喷布中间层由权利要求3-15中任意一项所述的高效低阻熔喷材料制成。


18.一种具有不同熔喷纤维直径的多层熔喷布的连续制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.将...

【专利技术属性】
技术研发人员：林芳兵，
申请(专利权)人：安丹达工业技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31