[发明专利]一种具有高滤性的黑色熔喷布材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高滤性的黑色熔喷布材料及其制备方法，其由聚丙烯90‑96份、驻极母粒2‑6份、炭黑1‑2份、多巴胺改性CuCr₂O₄纳米材料1‑2份按照重量份制备而成。多巴胺改性CuCr₂O₄纳米材料配合炭黑作为色粉来制备黑色熔喷布材料，可提高熔喷布的着色度和过滤效果。纳米CuCr₂O₄本身具有很高的着色效果，遮盖力强，经过多巴胺改性的CuCr₂O₄纳米材料可以以微米尺寸均匀分散在材料中，同时，CuCr₂O₄纳米材料为尖晶石型结构复合氧化物，本身具有驻极效果，多巴胺本身具有抑菌效果，使得制备的熔喷法非织造布材料黑度和过滤效果进一步提高。

技术领域

本发明属于熔喷布材料技术领域，具体涉及一种具有高滤性的黑色熔喷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、稳定性高、吸水率低等特点，被广泛用作熔喷法非织造布(简称“熔喷布”)的原料。熔喷布作为口罩的核心材料，近期受市场供需影响进入高潮，产能陆续释放。以聚丙烯为原料的熔喷布纤维直径可达1-5μm，这些超细纤维赋予熔喷布良好的透气性能和过滤效果。研究者对聚丙型熔喷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。但是，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。

此外，熔喷布口罩除了其基本性能的要求外，越来越注重美观及个性化发展，对黑色熔喷布的需求也是越来越大，但是由于熔喷布的特殊工艺和结构，导致如果熔喷料中使用普通炭黑类色粉的话，即便在3％的很高添加量的情况下也很难着色，此外，炭黑本身具有导电效果，高添加量的情况下会使得熔喷布在放置过程中存储的电荷转移放电，从而滤效降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高滤性的黑色熔喷布材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，通过在炭黑类色粉中添加多巴胺改性的CuCr₂O₄纳米材料，不仅可以提高色粉的着色度，而且使材料过滤性能得到提升。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一方面公开了一种具有高滤性的黑色熔喷布材料，其由聚丙烯90-96份、驻极母粒2-6份、炭黑1-2份、多巴胺改性CuCr₂O₄纳米材料1-2份按照重量份制备而成。

作为本发明进一步的方案：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800-2200g/10min。

作为本发明进一步的方案：所述驻极母粒由电气石、MgTiO₃、硬脂酸盐、钛酸盐、POSS基材料、蜂蜡、松香中的至少一种与聚丙烯基体组成，所述聚丙烯基体在230℃，2.16kg条件下熔融指数为800g/10min-1800g/10min。驻极母粒使得材料经过高级电极处理后，增加材料电荷捕集能肼的密度和深度，提高材料存储电荷的能力。

作为本发明进一步的方案：所述多巴胺改性CuCr₂O₄纳米材料的制备方法包括以下步骤：

按重量份称取0.5-10份的CuCr₂O₄纳米材料加入100份的去离子水中，进行超声处理10-30min，得到第一混合溶液；

向所述第一混合溶液中加入多巴胺、三羟甲基氨基甲烷，得到第二混合溶液；其中，所述CuCr₂O₄纳米材料、多巴胺、三羟甲基氨基甲烷的重量比为1：(0.5-1.5)：(0.2-0.8)；三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液，利于下一步的调节pH值。