一种聚乳酸熔喷非织造材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚乳酸熔喷非织造材料及其制备方法，该聚乳酸熔喷非织造材料由聚乳酸和经过辐照的聚乳酸制得，将经过辐照后的聚乳酸与常规聚乳酸进行非织造材料的制备，具有可纺性良好、纤维直径和面密度大小适宜的优点，熔喷非织造材料的过滤效率有效提高，且该聚乳酸熔喷非织造材料的制备方法简单，具有良好的应用前景。好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸熔喷非织造材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚乳酸熔喷非织造材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国工业大力发展导致空气污染愈发严重，空气质量下降严重影响人们的健康生活，空气过滤材料为大众所需；作为口罩的“心脏”，熔喷非织造材料具有纤维超细、比表面积大、孔径小以及孔隙率高等特点，能够有效的滤除粉尘、细菌和病毒，从而保证佩戴者的生命健康。
[0003]但目前市售口罩滤芯一般为聚丙烯(PP)熔喷非织造材料，虽具有优异的空气过滤性能，但材料本身的不可再生和不可降解性可能会引发资源危机与环境污染问题，研制一种绿色可再生熔喷非织造材料具有重要意义。
[0004]具有可再生、可生物降解、低碳排放和低能耗等优点的聚乳酸(PLA)受到广泛关注，刘亚等探究了PLA熔喷非织造材料的制备工艺及性能，发现其具有良好的过滤性能，而且易降解，但PLA熔喷非织造材料驻极效果较差、表面电荷衰减较快，从而影响使用。
[0005]为提高材料驻极效果，常加入驻极体，驻极体是指在外界不存在电场情况下，能保持电极化并在其周围永久连续地形成电场的物质。研究人员发现制备PLA熔喷非织造材料过程中加入驻极体可提高材料的静电吸附作用，显著提高过滤效率。但添加驻极体会发生驻极体易团聚等现象，造成纺丝不稳定，影响聚乳酸熔喷材料的过滤效率、可驻极性和电荷贮存的稳定性。

技术实现思路

[0006]基于上述技术背景，本专利技术人进行了锐意进取，结果发现：经过辐照的聚乳酸与未经过处理的聚乳酸混合后，可纺性好，制得的聚乳酸熔喷非织造材料纤维直径分布均匀，纤网孔径较大，经驻极处理后，具有电场强度高、过滤效率和过滤阻力高等优点，且该熔喷非织造材料驻极处理几天后，仍保持较高的过滤效率和过滤阻力，未见明显降低，从而完成本专利技术。
[0007]本专利技术第一方面在于提供一种聚乳酸熔喷非织造材料，该聚乳酸熔喷非织造材料由包括聚乳酸和经过辐照的聚乳酸的原料制得。
[0008]本专利技术第二方面在于提供一种本专利技术第一方面所述聚乳酸熔喷非织造材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009]步骤1、对聚乳酸进行辐照处理；
[0010]步骤2、辐照后的聚乳酸与未进行辐照的聚乳酸经熔喷制备中间产物；
[0011]步骤3、对中间产物进行驻极处理，得到聚乳酸熔喷非织造材料。
[0012]本专利技术提供聚乳酸熔喷非织造材料及其制备方法具有以下优势：
[0013](1)本专利技术所述聚乳酸熔喷非织造材料的纤维直径均匀，面密度大小适宜，具有高
过滤效率；
[0014](2)本专利技术所述聚乳酸熔喷非织造材料的制备方法简单，聚乳酸和经过辐照处理的聚乳酸组成的混合物可纺性好。
附图说明
[0015]图1a示出本专利技术对比例1制得样品的扫描电镜照片；
[0016]图1b示出本专利技术对比例1制得样品扫描电镜的放大照片；
[0017]图1c示出本专利技术对比例1制得样品纤维的直径分布图；
[0018]图2a示出本专利技术实施例1制得样品的扫描电镜照片；
[0019]图2b示出本专利技术实施例1制得样品扫描电镜的放大照片；
[0020]图2c示出本专利技术实施例1制得样品纤维的直径分布图；
[0021]图3a示出本专利技术实施例1和对比例1制得样品未进行驻极处理的三层熔喷布的过滤阻力和过滤效率；
[0022]图3b示出本专利技术实施例1和对比例1制得样品驻极处理后三层熔喷布的过滤效率和过滤阻力。
具体实施方式
[0023]下面将对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0024]本专利技术第一方面在于提供一种聚乳酸熔喷非织造材料，该聚乳酸熔喷非织造材料由包括聚乳酸和经过辐照的聚乳酸的原料制得。
[0025]所述聚乳酸的粘度为0.6～1.4，优选聚乳酸的粘度为0.65～ 1.2，更优选聚乳酸的粘度为0.7～1。
[0026]聚乳酸的粘度会影响熔喷非织造材料的纤维直径以及过滤阻力，若聚乳酸的粘度较高，制得熔喷非织造材料的纤维直径较粗，纤维间粘结点较少，孔径较大，过滤效率低，若采用低粘度的聚乳酸，则得到的熔喷非织造材料的纤维较细，纤维间排列致密，纤维间粘结点较多，导致其过滤阻力较大，可纺性变好，过滤效率显著提高，但若聚乳酸的粘度过低则会使制备的熔喷布强度降低，力学性能差，熔喷可纺性差，熔喷布无法收卷加工。
[0027]经过辐照的聚乳酸的粘度为0.4～1，优选粘度为0.5～0.9，更优选粘度为0.6～0.75。
[0028]经试验发现，聚乳酸与经过辐照的聚乳酸制得的熔喷非织造材料与采用纯聚乳酸制得的熔喷非织造材料相比，可纺性大幅度提高，同时直径增大，过滤性能显著提高，其过滤性能随时间的延长降低不显著，而采用纯聚乳酸材料制得的熔喷非织造材料，其过滤性能随时间的延长下降较快。
[0029]所述聚乳酸和经过辐照的聚乳酸的质量比为(1～8)：1，优选为(2～6)：1，更优选为(3～5)：1。
[0030]直接采用经过辐照处理的聚乳酸制备的熔喷布可纺性差，熔喷布不均匀，力学性能差，专利技术人发现，采用聚乳酸和经过辐照的聚乳酸进行熔喷布的制备可有效提高过滤效率，特别是采用上述质量比范围的原料，还有利于可纺性的提高。
[0031]经过辐照的聚乳酸优选通过γ射线辐照制得，辐照剂量为 30～70KGy，优选为40～60KGy，更优选为50KGy。
[0032]辐照时间为50h～117h，优选辐照时间为67h～100h，更优选辐照时间为84h。
[0033]根据本专利技术一种优选地实施方式，所述聚乳酸熔喷非织造材料由聚乳酸和经过辐照的聚乳酸熔喷后经驻极处理得到。
[0034]所述原料还包括抗菌剂，抗菌剂的加入可以提高聚乳酸熔喷非织造材料的抗菌性能。
[0035]所述抗菌剂选自氧化锌、五氯酚锌、五氯酚钠、氧化铜和磷酸二氢铵中的一种或几种，优选为氧化锌。
[0036]经试验发现，氧化锌的加入不仅可以提高聚乳酸熔喷非织造材料的抗菌性能，还可提高其过滤效率和电场强度。
[0037]抗菌剂与聚乳酸和经过辐照的聚乳酸总和的质量比为 (0.001～0.005)：1，优选质量比(0.001～0.003)：1，更优选质量比为(0.0015～0.002):1。
[0038]经驻极处理一天后，所述聚乳酸熔喷非织造材料单层的过滤效率为84％～85％，该聚乳酸熔喷非织造材料两层的过滤效率为96.5％～97％，三层的过滤效率为99.5％。经驻极处理三天后，所述聚乳酸熔喷非织造材料两层的过滤效率为96％～97％。该聚乳酸熔喷非织造材料的电场强度为0.6～0.65Kv。加入氧化锌后，熔喷非织造材料具有优异的抗菌性能，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性达到99％以上。
[0039]本专利技术第二方面在于提供一种本专利技术第一所述聚乳酸材料的制备方法，所述制备方法包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸熔喷非织造材料，其特征在于，该聚乳酸熔喷非织造材料由包括聚乳酸和经过辐照的聚乳酸的原料制得。2.根据权利要求1所述的聚乳酸熔喷非织造材料，其特征在于，所述聚乳酸的粘度为0.6～1.4，经过辐照的聚乳酸的粘度为0.4～1。3.根据权利要求1所述的聚乳酸熔喷非织造材料，其特征在于，所述聚乳酸和经过辐照的聚乳酸的质量比为(1～8)：1。4.根据权利要求1所述的聚乳酸熔喷非织造材料，其特征在于，所述聚乳酸熔喷非织造材料由聚乳酸和经过辐照的聚乳酸熔喷后经驻极处理得到，经驻极处理一天后，所述聚乳酸熔喷非织造材料单层的过滤效率为84％～85％，该聚乳酸熔喷非织造材料两层的过滤效率为96.5％～97％，经驻极处理三天后，所述聚乳酸熔喷非织造材料两层的过滤效率为96％～97％。5.一种聚乳酸熔喷非织造材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1、对聚乳酸进行辐照处理；步骤2、辐照后的聚乳酸与未进行辐照的聚乳酸经熔喷制备中间产物；步骤3、对中间产物进行驻极处理，得到聚乳酸熔喷非织造材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芹，朱燕龙，汪滨，董振峰，王锐，谷潇夏，杨昌兰，崔萌，沙颖，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：