[發明專利]一種聚烯烴空氣過濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201510344642.8
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN105032210B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 吳術球;楊佳富
• 申請（專利權）人: 深圳市星源材質科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/26
• 分類號: B01D71/26;B01D67/00;B01D46/54
• 代理公司: 廣東卓建律師事務所 44305
• 代理人: 王今剛

本發明通過熱致相分離法制備聚烯烴空氣過濾膜，其厚度為80μm～300μm，孔隙率為50％～80％，空氣透過率為5～200L/(m²·s)，與現有技術相比過濾PM2.5效果尤其顯著。本發明還提供熱致相分離法制備聚烯烴空氣過濾膜工藝方法，經過擠出、流延、雙向拉升、萃取等工藝，不但能夠高效連續地大規模生產，而且能夠靈活地控制孔隙率和孔徑大小。同時，經過雙向拉伸制備的空氣過濾膜的強度要遠遠大于通過熔紡、靜電紡絲等方法制備的納米纖維膜。

技術領域

本發明屬于空氣過濾材料的制備領域，特別涉及一種聚烯烴空氣過濾膜及其制備方法。

背景技術

近年來，我國空氣污染愈發嚴重，人們對空氣污染的關注度也越來越高,特別是近期出現的連續大范圍霧霾天氣更加促進了老百姓對空氣質量的擔憂。空氣質量的惡化已經嚴重影響了人們的日常生化，PM2.5成為每日必須檢測的項目。

同時，室內空氣充斥著顆粒物、甲醛、總揮發性有機物(TVOC)、細菌、病毒、過敏源、異味氣體、放射源等各種污染物,被列入對公眾健康影響最大的五個環境因素之一。空氣污染對人類健康危害已成為全世界共同面臨的難題，為了更加有效地凈化空氣，還人們一個潔凈環保的生活居住環境，空氣凈化技術得到了人們的高度關注。

空氣過濾用品例如口罩、空氣過濾器、防毒面具等在維護人類的綠色生活和身體健康中逐步占領重要地位。空氣過濾膜必須具有將空氣中的固體有害物質截留或是與之發生吸附反應等作用，才能達到凈化空氣，保證人類健康之目的。目前，市場上的日用、醫用空氣過濾膜，例如口罩、空氣過濾器、防毒面具等，多數采用靜電紡絲方法制備。比如，CN103480285A公開了一種增強聚砜納米纖維空氣過濾膜及其靜電紡絲制備方法，CN104368245A同樣公開了一種靜電紡絲空氣過濾膜及其制備方法。但是，靜電紡絲制備得到的空氣過濾膜，使用過程中很容易損傷，且長期使用的抗形變能力及耐熱性較差。

本發明通過研究發現，采用熱致相分離法制備的聚烯烴空氣過濾膜，對于PM2.5過濾效果更為顯著。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于室內空氣過濾系統、能夠有效過濾PM2.5的聚烯烴空氣過濾膜及其制備方法。

一種聚烯烴空氣過濾膜，其特征在于，采用熱致相分離法制備得到，其厚度為80μm～300μm，孔隙率為50％～80％，空氣透過率為5～200L/(m²·s)。

國內外目前均無采用熱致相分離法制備空氣過濾膜的報導，本發明首次采用此方法具有工藝簡單，更適合連續地大規模生產，其中制備所得的空氣過濾膜對于PM2.5過濾效果更為顯著等特點，其PM2.5過濾效率高達90％以上，尤其本發明優選的技術方案過濾效率高達95％，遠遠高于現有技術80％左右的過濾效率，具有本領域技術人員意想不到的技術效果。

本發明的上述技術目的通過以下技術方案實現：

a、聚烯烴粉末溶脹溶解：將聚烯烴樹脂粉末和稀釋劑充分攪拌混合，其中聚烯烴樹脂與稀釋劑的比例為1:1～1:10，在氮氣保護下，升溫至80～150℃保溫溶脹，得到溶脹聚烯烴；

b、鑄片：將上一步驟所得的混合物通過擠出機塑化形成聚烯烴熔體，然后從模頭擠出，得到片狀聚烯烴流延膜，擠出機工作溫度在100～400℃；

c、一次拉伸：上述聚烯烴流延膜經過雙向拉伸，然后在室溫下利用萃取劑對膜片萃取除油并干燥，其雙向拉伸的拉伸倍率為3×3～12×12倍；

d、二次拉伸及熱定型：將萃取后的膜片在熱拉伸箱中再進行二次橫向單向拉伸和熱定型處理，其橫向單向拉伸倍率為1～3倍；熱定型溫度在聚烯烴熔點以下5℃～40℃，熱定型時間為3min～20min。最終得到纖維化的聚烯烴微孔膜。