[发明专利]抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料及其应用

说明书

本发明提供了一种抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料及其应用，由内至外依次包括疏水支撑层、过滤层和疏水防护层，过滤层由内至外包括常规熔喷聚丙烯无纺布层及抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布层。疏水支撑层和过滤层形成单向导湿结构，过滤层内部的常规熔喷聚丙烯无纺布和改性熔喷聚丙烯无纺布也形成由内之外的单向导湿结构，从而将内层水分快速导出，疏水防护层可防止空气中水分进入内层。本发明将现有技术中熔喷聚丙烯无纺布分成两层结构，在不增加过滤层厚度的情况下，原位构造单向导湿结构，同时利用熔喷聚丙烯无纺布的超细纤维结构，使得抗菌抗病毒和亲水改性基团暴露更彻底，从而充分发挥其相应功能，并能保证材料过滤性能。

技术领域

本发明涉及过滤防护材料制备技术领域，尤其涉及一种抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料及其应用。

背景技术

熔喷非织造材料(熔喷无纺布)因其制备工艺简单、且能够形成超细纤维(1-10μm)而高效阻隔病毒的特点，常用于口罩及防护服等防护物资的关键核心材料。然而，现有熔喷非织造材料主要以物理过滤为主，多采用熔喷聚丙烯无纺布，功能单一、抗细菌病毒效果差、透气透湿性不佳。且由于聚丙烯亲水性较差，仅仅具有较优的过滤性能，尤其是驻极过滤性能，但单向导湿性能较差，当用于人体防护，例如口罩时，湿气无法快速导出，导致憋闷，聚集的水气还易导致聚丙烯驻极电荷的衰减。现有技术在制备口罩时，由内至外多设计为亲水层、过滤层和疏水防护层，通过将内部设置为亲水层提高亲肤感，但却忽略了单向导湿性，使得内层聚集的水分不易导出。例如专利CN202020263726.5公开了一种可以显示过滤效果的舒适型儿童口罩，由外至内依次包括防水层、过滤层和单向导湿层，过滤层为熔喷过滤无纺布，单向导湿层为单向导湿面料层。该方案将单向导湿层设置在最内层，且紧贴熔喷无纺布，由于熔喷无纺布通常为超细纤维，孔隙较小，且为疏水面料，因此此种设置水分导出效果并不佳，且水分聚集在熔喷过滤无纺布一侧，容易导致驻极电荷衰减，因此过滤效果难以保证。

因此，如何对现有技术中熔喷聚丙烯无纺布过滤材料的结构进行改进性设计，以得到综合效果更优的过滤材料是亟待解决的问题。

有鉴于此，有必要设计一种改进的抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料及其应用，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料及其应用，将现有技术中熔喷聚丙烯无纺布分成两层结构，靠近内层的仍为常规熔喷聚丙烯无纺布，靠近外层的为抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布，如此在不增加过滤层厚度的情况下，原位构造单向导湿结构，同时利用熔喷聚丙烯无纺布的超细纤维结构，使得抗菌抗病毒和亲水改性基团暴露更彻底，从而充分发挥其相应功能，并能保证材料过滤性能，经济价值显著。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种抗菌抗病毒和单向导湿复合过滤材料，由内至外依次包括疏水支撑层、过滤层和疏水防护层，所述过滤层由内至外包括常规熔喷聚丙烯无纺布层及抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布层；

所述过滤层的总克重为15-90g/m²，所述疏水支撑层和过滤层形成单向导湿结构，所述疏水防护层用于阻隔空气中水分。

作为本发明的进一步改进，所述常规熔喷聚丙烯无纺布层的克重为10-60g/m²，抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布层的克重为5-60g/m²。

作为本发明的进一步改进，所述常规熔喷聚丙烯无纺布层的纤维直径为1-3μm，孔隙率75％；抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布层的纤维直径为1-3μm，孔隙率75％；所述复合过滤材料的过滤效率大于99％，过滤阻力小于80Pa。

作为本发明的进一步改进，所述抗菌抗病毒和亲水改性熔喷聚丙烯无纺布层由抗菌抗病毒熔喷聚丙烯母粒和亲水性熔喷聚丙烯母粒共混，然后通过熔喷纺丝法制备得到；所述抗菌抗病毒熔喷聚丙烯母粒和所述亲水性熔喷聚丙烯母粒的质量比为(10％：90％)-(90％：10％)。