[发明专利]一种具有高效过滤性能的熔喷法非织造布材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高效过滤性能的熔喷法非织造布材料及其制备方法，所述熔喷法非织造布材料由以下组分按重量份组成：聚丙烯89‑99.45份，含Si驻极母粒0.5‑10份，氟化物0.05‑1份；所述含Si驻极母粒包含SiO₂、驻极材料和载体材料。本发明制备的熔喷法非织造布由于其含Si驻极母粒的添加，增大纺丝表面的粗糙度，一方面有利于非织造布的疏水疏油效果，另一方面可提高非织造布的过滤效果；氟化物的添加，可降低非织造布纺丝纤维的表面极性，达到疏水、疏油的效果，保护纤维丝内部的驻极电荷，从而提高织造布的盐性、油性过滤效果，同时也可延长织造布的滤效衰减时间。

技术领域

本发明属于熔喷法非织造布材料技术领域，具体涉及一种具有高效过滤性能的熔喷法非织造布材料及其制备方法。

背景技术

由于聚丙烯本身的无毒、无臭、无味和优良的稳定性，吸水率低的特点，被广泛用于熔喷法非织造布的原料。以聚丙烯为原料的熔喷法非织造布的纤维直径可达1-5μm，这些超细纤维赋予熔喷法非织造布良好的透气性能和过滤效果。研究者对聚丙型熔喷法非织造布进行常温双极电晕驻极处理，可使材料的超细纤维成为永久带电的纤维驻极体，静电作用极大地提高了驻极后材料对气相中的固体微粒的过滤效率，但即便加入驻极材料后，对大于0.03μm微粒的过滤效率仍达不到99.99％，只能用作亚高效过滤材料。

2019年的新型冠状病毒席卷全球，导致全球数百万人感染，正确佩戴口罩可有效阻断病毒的传播，熔喷法非织造布作为口罩中最关键的过滤器件，其性能的提高和对病毒的过滤效率尤为重要。由于全球气候条件的多样性，如高热高湿的环境，或使用条件的不同，如医用外科口罩可能被带病毒的血液沾附，故目前高效的熔喷法非织造布不仅需满足GB2626-2019、CFR-2004-title42-vol1-part84和BS EN 149-2001 A1-2009标准中的对盐性NaCl微粒的过滤效率，还需满足对DOP、石蜡油等油性微粒的过滤效率。但石蜡油类为极性非离子化合物，这类油性粒子在过滤过程中以惯性效应和扩散效应为主，只有在微粒与滤材接触时才产生静电效应，所以传统的单纯驻极方式很难提高油性微粒的过滤效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有高效过滤性能的熔喷法非织造布材料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有高效过滤性能的熔喷法非织造布材料，由以下组分按重量份组成：聚丙烯89-99.45份，含Si驻极母粒0.5-10份，氟化物0.05-1份；所述含Si驻极母粒包含SiO₂、驻极材料和载体材料，其中SiO₂的质量分数为1-10％。

作为优选的技术方案，所述聚丙烯为熔喷级聚丙烯，其在230℃，2.16kg条件下熔融指数为800g/10min-2200g/10min。

作为优选的技术方案，所述驻极材料包括电气石、MgTiO₃、硬脂酸盐中、钛酸盐、POSS基材料、蜂蜡、松香中的至少一种；所述载体材料为熔喷级聚丙烯，其在230℃，2.16kg条件下熔融指数为800g/10min-2200g/10min。

作为优选的技术方案，所述含Si驻极母粒中驻极材料的质量分数为30-80％。

作为优选的技术方案，所述氟化物为无机氟化物、有机氟化物或含氟聚合物中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供一种上述所述的熔喷法非织造布材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比分别称取聚丙烯、含Si驻极母粒、氟化物后，混合均匀，得到混合料；