一种可生物降解熔喷布的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种可生物降解熔喷布的生产工艺，包括如下步骤：S1、在温度80

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解熔喷布的生产工艺


[0001]本专利技术涉及熔喷布领域，具体地说是一种可生物降解熔喷布的生产工艺。

技术介绍

[0002]当下口罩的过滤层熔喷布的制作绝大数采用PP聚丙烯原料制作，降解这种口罩需要300年以上，因此造成大量的白色污染，因此需要提出一种科生物降解的熔喷布来替代现有的聚丙烯熔喷布。
[0003]PLA（聚乳酸）是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生，主要以玉米、木薯等为原料，但是强度高二断裂伸长率低，塑性太差，完全不能够用于熔喷布的制造，而PBAT（乙二酸
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对苯二甲酸
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丁二酯共聚物）是柔性较好的弹性体材料，属于热塑性生物降解塑料，虽然具有良好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，但是经过熔喷工艺会加速老化，而将PLA与PBAT共混可以在保持整个体系生态友好的基础上，改善材料性能，采用PLA与PBAT共混制得的熔喷布有效解决了生物降解的问题，然而具有如下技术难点：而熔喷布为保证其高效过滤性，在制作过程中的密度及丝径要求极高，PLA与PBAT共混虽可实现生物降解，但两者体系中相界面间粘结力弱，相容性差，共混后基体结晶能力以及相互熔融能力减弱，无法实现熔喷布的高效过滤，力学性能不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服以上的不足，提供一种可生物降解熔喷布的生产工艺，可实现生物降解，避免白色污染，同时保证制得的熔喷布具有高效过滤性。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种可生物降解熔喷布的生产工艺，包括如下步骤：S1、将PLA原料投入长径比1:33的第一螺杆挤出机中，在温度80
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90℃下塑化挤出PLA混合原料，将PBAT原料投入长径比1:33的第二螺杆挤出机中，在温度80
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90℃下塑化挤出PBAT混合原料；S2、按重量份数计，选取75
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80份的PLA混合原料、25
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30份的PBAT混合原料、15
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18份的接枝料以及3
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5份的静电驻极母粒；S3、将接枝料均匀分成N份，将1/N的接枝料、75
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80份的PLA混合原料、25
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30份的PBAT混合原料以及3
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5份的静电驻极母粒共同投入第三螺杆挤出机中形成中间原料，第三螺杆挤出机上具有多个等间距分布的入料口，多个入料口由第三螺杆挤出机的进口端向出口端方向水平分布，N份接枝料依次对应分布在多个入料口处，中间原料在靠近第二螺杆挤出机进口端的入料口处均匀混合后向出口端方向挤出，挤出过程中与剩余的接枝料继续充分混合后向出口端挤出得到熔融混料；S4、将步骤S3中制得的熔融混料通过喷丝设备喷出，喷丝设备的模头温度为220
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240℃，在喷丝板温度240
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260℃下的热风气流牵引下向特氟龙网带喷丝得到熔喷纤维；S5、步骤S4中的熔喷纤维经过负压吸风成型冷却，进入高压静电驻极，载入电荷，
收卷得到可生物降解的熔喷布。
[0006]本专利技术的进一步改进在于：接枝料为纳米HA原料。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：第三螺杆挤出机包括料筒以及置于料筒内的挤出螺杆，多个等间距分布的入料口设置在料筒上，料筒上还设有出料口，入料口内具有混合溢流组件，入料口的上端为封闭面，入料口包括上锥形部以及下直筒部，上锥形部、下直筒部与料筒连通，混合溢流组件对入料口的原料进行搅拌混合后竖向流向料筒内的同时，防止料筒内的中间原料溢流至入料口。
[0008]本专利技术的进一步改进在于：混合溢流组件包括竖向贯穿封闭面的转轴，转轴的下端置于入料口的下直筒部内，转轴的上端置于封闭面的上方并连接有驱动电机，转轴置于上锥形部的外圆周上连接有多个搅拌杆，转轴置于下直筒部内的外圆周上具有螺旋挤出部，螺旋挤出部的延伸方向与挤出螺杆的延伸方向垂直，下直筒部的下端内壁嵌设有倾斜设置的喷嘴，喷嘴的喷射方向朝下设置。
[0009]本专利技术的进一步改进在于：搅拌杆包括与转轴固定连接的横杆部以及置于横杆部外侧端的搅拌部，横杆部的延伸方向与转轴的延伸方向垂直，搅拌部的延伸方向与上锥形部内壁的延伸方向一致，相邻两搅拌部呈上下错位分布。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：料筒内壁靠近入料口的前沿位置具有压力传感器，料筒内的原料随着挤出螺杆的挤压向下一入料口处移动，当经过对应入料口的压力传感器时，压力传感器检测到所述料筒内部的压力值大于预定值时，靠近该压力传感器的入料口的驱动电机启动，带动转轴转动使该入料口内的纳米HA原料均匀搅拌后并向料筒内的原料均匀混合，从而随着挤出螺杆的传动继续整体式向下一个入料口移动，并与下一个入料口内的纳米HA原料混合。
[0011]本专利技术的进一步改进在于：料筒内原料由压力传感器的位置移动至对应入料口需要的时间t1 与该入料口内的纳米HA原料挤压至料筒内的时间t2一致。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：接枝料均匀分成3份，入料口的个数为3个，压力传感器的个数为2个，两个压力传感器置于靠近料筒出口端位置的两入料口的前沿位置。
[0013]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术在PLA于PBAT中加入纳米HA原料，纳米HA原料的加入增强了PLA与PBAT的相容性，改变了PLA与PBAT基体的玻璃化转变温度、结晶和熔融行为，显著提高异相成核效应，增大基体结晶度，结晶度越高，材料冲击强度及韧性越高，也相对提高了熔喷布的力学性能，同时又可实现生物降解，避免白色污染。
[0014]2、本专利技术对纳米HA原料平均分为N份，通过多次间隔均匀投料的方式将纳米HA原料与PLA、PBAT原料进行混合，当PLA、PBAT基体中纳米HA原料的一次添加后，混合基体表面附有大量的改性纳米HA粒子，而大量改性纳米HA粒子会一定程度上妨碍PLA链段的运动，使结晶度下降，出现一定团聚、分散不均的现象，而多次均匀投料的方式使纳米HA粒子与混合基体充分融合，提高异相成核效应，增大结晶度，从而提高熔喷布的力学性能，满足熔喷布的密度和丝径要求，实现熔喷布的高效过滤性能。
[0015]3、本专利技术采用的第三螺杆挤出机中具有多个入料口，靠近第三螺杆挤出机进口端的入料口内混合PLA、PBAT、1/N接枝料（纳米HA原料）以及静电驻极母粒，而其余的入料口内具有1/N接枝料（纳米HA原料），从而实现接枝料的分段间隔投料，入料口内具有搅拌杆以及
螺旋挤出部，通过入料口内的原料通过搅拌杆的充分搅拌后向螺旋挤出部竖向移动，最终落至料筒内与料筒内的原料继续混合至下一入料口，本申请中入料口内的螺旋挤出部既具有对入料口原料进行挤出下料的作用，同时螺旋挤出部对料筒内的混合原料在挤出螺杆的横向挤出力下向入料口内移动提供一定的阻力作用，从而保证料筒内混合原料的正常挤出效率。
[0016]4、入料口处压力传感器的设置保证了料筒内的中间原料至对应入料口下端的时间与入料口内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解熔喷布的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将PLA原料投入长径比1:33的第一螺杆挤出机中，在温度80
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90℃下塑化挤出PLA混合原料，将PBAT原料投入长径比1:33的第二螺杆挤出机中，在温度80
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90℃下塑化挤出PBAT混合原料；S2、按重量份数计，选取75
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80份的PLA混合原料、25
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30份的PBAT混合原料、15
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18份的接枝料以及3
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5份的静电驻极母粒；S3、将接枝料均匀分成N份，将1/N的接枝料、75
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80份的PLA混合原料、25
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30份的PBAT混合原料以及3
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5份的静电驻极母粒共同投入第三螺杆挤出机中形成中间原料，所述第三螺杆挤出机上具有多个等间距分布的入料口，所述多个入料口由第三螺杆挤出机的进口端向出口端方向水平分布，所述N份接枝料依次对应分布在多个入料口处，所述中间原料在靠近第二螺杆挤出机进口端的入料口处均匀混合后向出口端方向挤出，挤出过程中与剩余的接枝料继续充分混合后向出口端挤出得到熔融混料；S4、将步骤S3中制得的熔融混料通过喷丝设备喷出，喷丝设备的模头温度为220
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240℃，在喷丝板温度240
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260℃下的热风气流牵引下向特氟龙网带喷丝得到熔喷纤维；S5、步骤S4中的熔喷纤维经过负压吸风成型冷却，进入高压静电驻极，载入电荷，收卷得到可生物降解的熔喷布。2.根据权利要求1所述一种可生物降解熔喷布的生产工艺，其特征在于，所述接枝料为纳米HA原料。3.根据权利要求2所述一种可生物降解熔喷布的生产工艺，其特征在于，所述第三螺杆挤出机包括料筒以及置于料筒内的挤出螺杆，所述多个等间距分布的入料口设置在料筒上，所述料筒上还设有出料口，所述入料口内具有混合溢流组件，所述入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫峰，刘偲怡，
申请(专利权)人：江苏惠沣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：