[发明专利]一种具有三维立体结构的熔喷布及其应用

说明书

本发明公开了一种具有三维立体结构的熔喷布，通过调整熔融纺丝过程中传动接收器对熔喷丝束的接收角度、接收距离以及其他工艺技术参数，在同等纤维纤度的前提下，改变了纤维的堆积方式，使得熔喷布的纤维结构从二维结构转变为三维结构。具有三维结构的熔喷纤维可以获得更大的比表面积，在同等阻力的情况下，纤维的过滤效果更高。此外，所述熔喷布的手感柔软、蓬松度高，且具有良好的纤维强度、拉伸性能和弯曲性能。该发明在实际使用过程中简单易操作，对熔喷设备的要求低，经济可行，所得熔喷布可广泛用于工业、民用、医疗等多种领域。

技术领域

本发明涉及熔喷布的制备领域，尤其涉及一种具有三维立体结构的熔喷布及其应用。

背景技术

熔喷布的主要制备原料为不同熔指的聚丙烯，通过特定的熔融纺丝方式制备得到，纤维直径可以达到1～5微米。熔喷布具有纺丝纤维的毛细结构、蓬松透软、抗皱能力强，而且其独特的毛细结构赋予熔喷布优异的过滤性、牵伸性和吸油性。但是现有技术的熔融纺丝得到的熔喷布一般为二维结构，纤维受收集和堆积方式的限制，使纤维的阻力和过滤效率二者之间不能更好地兼顾，为了得到较低的阻力，往往过滤效率也会较低。

中国专利申请CN112248587A公开了一种具有三明治结构的高滤效低阻力复合熔喷布，通过在A层熔喷布表面喷淋精细纤维熔喷层B，然后是继续喷淋形成C层熔喷布，其中A、C层起到粗过滤的作用，B层为精细过滤，三层结构功能互补，满足了阻力要求，同时具备较高的过滤性能。但是该熔喷布制备过程繁琐，其力学性能较差，若将三层熔喷层熔喷布的堆积密度逐渐增加，且最外层最细时，所得熔喷材料的堆积密度最高过滤最好。中国专利申请CN106995983A公开了一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法，将两种聚合物原料分别用两套熔喷纺丝装备进行熔喷，通过设置喷丝组件与成网帘之间的夹角、两个喷丝组件间的夹角，使喷出的纤维束交叉在同一成网帘上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网，提高了两种超细短纤维混合的均匀程度，改变了纤维网的纤维结构，进而改变了产品的性能，但是该方法的操作复杂，对熔喷装置的要求较高，且只是针对双组份聚合物材料。

发明内容

本发明通过提供一种具有三维立体结构的熔喷布及其应用，解决了现有技术生产的产品其横向均匀性差异大、纤维效率与阻力二者不能更好地兼顾的弊端，实现了一种具有三维立体结构、纤维横向均匀，过滤效果高同时具有较低阻力的熔喷布。

本发明第一方面提供了一种具有三维立体结构的熔喷布，其制备原料选自聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乳酸（PLA）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）中的一种或多种。

在一些优选的实施方式中，所述制备原料的熔融指数不做限定；优选地，所述制备原料在230℃/2.16kg的熔融指数为800~2100g/10min。

在一些优选的实施方式中，所述具有三维立体结构的熔喷布的制备方法，包括以下步骤：将制备原料输入到螺杆挤出机中熔融加热，在热空气喷吹下将原料挤出形成纤维丝。

在一些优选的实施方式中，所述步骤中螺杆挤出机加热温度为200~320℃；优选地，所述螺杆挤出机加热温度为250~270℃。

在一些优选的实施方式中，所述步骤中熔融温度为220~320℃；优选地，所述步骤中熔融温度为220~280℃。

在一些优选的实施方式中，所述步骤中喷丝板孔径为0.3~0.5mm；优选地，所述步骤中喷丝板孔径为0.35mm。

在一些优选的实施方式中，所述步骤中热空气喷射角度为55~70°；热空气温度为200~300℃，频率为35~55Hz；优选地，所述步骤中热空气喷射角度为58~65°；热空气温度为240~270℃，频率为40~45Hz。