[發明專利]一種電氣石駐極聚乳酸熔噴非織造布及制備方法

無效

• 申請號: 201210544735.1
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103061038A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 于斌;韓建;孫輝;徐國平;丁新波;朱菲超
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D04H1/435
• 分類號: D04H1/435;D04H1/728;D01F6/92;D01F1/10;D06M10/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 陳琳

技術領域

本發明涉及一種非織造布及其制備方法，具體為一種電氣石駐極聚乳酸熔噴非織造布及制備方法。

背景技術

熔噴法是一種一步法生產非織造材料的工藝，它是將熱塑性樹脂料粒熔融后，并在高速熱空氣的作用下將噴出的纖維牽伸而制成超細纖維，然后鋪網得到非織造材料。熔噴非織造材料具有纖維細度低、纖網均勻性好等特點，且結構蓬松，具有較好的過濾性能，經過駐極工藝處理后的熔噴非織造材料，其過濾效率可以得到大幅度提高。聚丙烯(PP)由于其結構特點而具有良好的存儲電荷能力，因此，它成為熔噴非織造的主要原料，聚乙烯(PE)、聚酯(PET)和聚酰胺(PA)等高聚物也可作為其原料。

一些可降解和可再生的高分子材料已運用到非織造材料中。其中，聚乳酸(PLA)的制備、加工及應用研究最為活躍。聚乳酸可根據其分子量的不同而適用于藥物緩釋材料或者塑料、纖維和薄膜等材料的制備。

為了提高熔噴非織造材料的駐極效果和表面靜電荷持久性，駐極體逐漸被應用于非織造材料中。駐極體是指在外界不存在電場的情況下，能保持電極化并在其周圍永久地連續形成電場的物質駐極體材料有機駐極體材料、聚合物駐極體材料和生物駐極體材料，自然界中的電氣石是典型的無機礦物駐極體材料，它具有自發極性極化效應，使其周圍產生靜電場，從而存在自發的磁性；電氣石還具有壓電效應、熱電效應和負離子釋放性等特性。駐極體的加工方法較多，且因駐級體的差別而不同，如電暈充電法、電子束充電法、熱極化法、液體接觸法和磁極化法等。

國內外駐極熔噴非織造布的專利已有所涉及，國外如美國專利US?4215682中住處：熔噴法紡制的纖維在剛從熔噴孔擠出時，即受到離子輻射及電子沖擊，可以是纖維在大氣中以極快的速度固化，并被收集成為駐極體纖維網。US5256176中揭示：通過將駐極體暴露于施加電荷的交替循環中，接著加熱制品來制造穩定駐極體的工藝方法。

中國專利CN?101874951公開了一種可生物降解的駐極體熔噴過濾材料及生產方法，其原理是將制備的聚乳酸熔噴非織造布纖維網經過50KV的高壓電場進行駐極。其缺陷是對3微米的顆粒的過濾效率僅為99%，對0.3直徑的顆粒過濾效率很低，很難實現對細菌、病毒等微小顆粒的有效過濾，同時由于聚乳酸的吸濕性駐極后表面電荷衰減迅速，其過濾效率會下降劇烈。

中國專利CN?101724982公開了一種POSS改性聚丙烯熔噴非織造布的制備方法，其原理是將POSS加入到聚丙烯中制備功能母粒，制備含有POSS的聚丙烯熔噴非織造布，最后將所得非織造布用高壓電暈放電駐極處理電暈放電駐極。中國專利CN?1718910A、CN?1544724、CN101905101都公開了幾種通過改性聚丙烯母粒制備改性熔噴非織造布，并通過電暈放電得到駐極體熔噴非織造材料的的方法。上述專利大都以聚丙烯為基體通過無機和有機材料的添加提高聚丙烯材料的力學和過濾性能，所用聚丙烯材料分子鏈段短、分子量小、粘度低（熔融指數大都在500-800g/10min之間）、分子柔順性好、不吸濕和具有良好共混性和可加工性能。而聚乳酸材料分子量大、柔順性差、粘度高（熔噴用PLA材料熔融指數50-80g/10min之間），與共混物特別是無機粒子的相容性差和可加工性能有待改善，特別是聚乳酸的具有較高的吸濕性能，加工的過程中容易水解和降解，更易形成環節料阻，同時其大的回潮率會導致駐極后，材料表面的電荷迅速散逸從而使過濾性能迅速下降，因此本發明與聚丙烯駐極材料有本質的不同。

中國專利CN101775745A中公開了一種熔噴非織造材料,所述材料含有聚合物纖維,所述材料還包括納米電氣石粉體和殼聚糖類抗菌劑。上述技術方案主要是以聚丙烯為原料，通過在熔噴的加工過程中在兩側的熱空氣流中加入電氣石粉體，從而使電氣石附著在熔噴聚丙烯材料的表面，實現其抗菌性能。但其電氣石材料僅僅附著在表面，使用過程中其附著牢度有待考量，沒有經過駐極其過濾性能以及過濾性能的持久性有待研究

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中聚乳酸過濾材料吸濕大、易降解、粘度大加工困難，以及材料駐極效果差，表面電荷逸散迅速導致過濾性能穩定性降低的不足而提供一種過濾效果良好的電氣石駐極聚乳酸熔噴非織造布，以及無毒無害、對環境友好的電氣石駐極體熔噴非織造布的制備的方法。