[发明专利]一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料及其制备方法，熔喷纤维体中包括聚乙二醇和聚丙烯两种热塑性聚合物，本发明的熔喷纤维体由800nm以下、800‑2000nm和2000nm以上三种直径分布的复合结构，并且800nm以下的纤维搭接于800‑2000nm和2000nm以上纤维之间，形成三级结构的水平分支状网络，800nm以下的纤维数量为2000nm以上纤维数量的1.8‑4.2倍。本发明在聚丙烯中添加聚乙烯醇进行共混改性，并基于熔喷非织造成型技术形成水平分支结构的熔喷非织造复合材料；具有纤维直径细、孔隙率高、密度小的特点。

技术领域

本发明涉及非织造复合材料领域，特别是指一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料及其制备方法。

背景技术

熔喷超细纤维非织造材料是由超细纤维相互连接而成的三维网状多孔非织造材料，其较大的比表面积和致密的孔隙赋予了其优异的屏蔽性和分离性，使得熔喷超细纤维非织造材料在过滤与分离（如口罩、空气净化器等）、液体传输（妇幼吸收性卫生用品、吸油材料等）和能源（电池隔膜等）等领域具有广泛的应用，是目前公认的经济、实用型超细纤维材料。熔喷超细纤维材料在这些领域独特的应用，很大程度上取决于连续流体在熔喷超细纤维间孔隙内的自由流动，因此，熔喷超细纤维非织造材料的结构设计就成为了拓展熔喷超细纤维非织造材料应用领域的关键和核心。

熔喷非织造在医疗卫生目前，利用熔喷非织造布和其他材料复合可以制作医疗卫生用品。常用熔喷布和纺粘布复合为SMS、SMMS等。纺粘布主要使复合布具有足够的强力，而熔喷布则防止带有细菌或病毒的血液、污液等侵入人体。采用本发明制得的具有水平分支结构的熔喷非织造复合材料，大大改善了液体的水平扩散性能，使得液体在水平方向沿着分级结构的纤维传输。此方法减少了熔喷布与纺粘布的复合，降低了成本，并且能够有效防止带有细菌的污液下渗侵入人体，提高了熔喷布在医疗卫生用品的使用效率。

发明内容

本发明提出一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料及其制备方法，通过PEG/PP共混改性熔喷技术获得熔喷非织造复合材料内纤维直径分布和不同直径纤维的数量密度的调控，进而改善液体的水平扩散和过滤性能等。解决了现有技术中熔喷布的结构特征对液体传输特性的影响规律问题。利用熔喷工艺制得具有三级网络分支结构的熔喷非织造布，使得液体在布表面沿着不同细度的纤维组成的水平分支结构扩散传输，大大提高了液体的水平扩散性能的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

水平分支结构的熔喷非织造复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1）将聚乙二醇与聚丙烯进行共混造粒，形成共混切片：

(2）将步骤（1）中形成的切片进行干燥：

(3）将步骤（2）干燥后的切片经过熔喷工艺，形成非织造材料，得到一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料。

进一步的共混造粒是指首先将5%-30%的聚乙二醇加热到80-90℃形成熔体，此后将70%-95%的聚丙烯切片混入聚乙二醇熔体并进行均匀搅拌，在搅拌的过程中降温形成共混切片；优选的加热方式为电加热，优选的搅拌工艺为机械式搅拌，优选的搅拌器为三片涡轮式，优选的转速200-800r/min；优选的降温速度为每分钟0.6-1.6℃。

进一步的聚乙二醇和聚丙烯的质量百分比为：聚丙烯70%-95%，聚乙二醇5%-30%；所述聚丙烯熔融指数范围为1000g/10min-1800g/10min，所述聚乙二醇的分子量为4000-12000。

进一步的干燥是指将共混切片放入到温度为65-75℃，真空度-0.1Mpa-0.07Mpa环境下，干燥60-90min。