[發明專利]一種針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911032807.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110772889B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張海峰;葛明政;張偉;張瑜;李素英;付譯鋆;張鐘雷
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;B01D46/54;B01D46/00
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本發明屬于空氣過濾材料技術領域，公開了一種針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料及其制備方法，該制備方法包括：將改性聚丙烯母粒與聚丙烯切片混合后得混合粒料；將混合粒料制成聚丙烯長絲纖維網，針刺加固，得迎塵層針刺材料；用混合粒料制備精濾層熔噴材料；將聚丙烯切片制成聚丙烯纖維網，熱軋加固，得支撐層紡粘材料；將迎塵層針刺材料、精濾層熔噴材料和支撐層紡粘材料置于駐極裝置上同時駐極，并通過靜電吸引力在線復合得到針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料。本發明制備方法制備得到的復合過濾材料可以降低過濾阻力以及延緩加載過濾過程中過濾阻力的上升、攔截小粒徑顆粒，過濾效率和穩定性更高。

技術領域

本發明涉及空氣過濾材料技術領域，尤其涉及一種針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料及其制備方法。

背景技術

空氣中的PM2.5顆粒具有尺寸比較小、壽命長且傳播范圍廣等特點，很容易通過人的呼吸系統進入肺部，從而引起肺部疾病、心臟疾病以及過早死亡等，因此如何制備出有效的空氣過濾材料是當前急需解決的重大問題。

專利CN103537142A公布了一種針刺靜電棉過濾材料，但是制備過程中沒有添加有效的增能助劑，因此存在靜電吸引效果不佳及一段時間后過濾效率衰減嚴重的問題。專利CN206534167U公布了一種防霧霾口罩主體材料及口罩，包括針刺靜電棉為第一過濾層和駐極熔噴材料為第二過濾層，同樣的，制備過程中未添加可以提升駐極效果的增能助劑，也存在一段時間后過濾效率衰減嚴重的問題。專利CN106890506A公布了一種低阻抗高效能空氣過濾材料，以針刺材料為基層，靜電紡絲薄膜為表層，但是由于靜電紡絲材料纖維直徑小、孔徑小等特點，作為表層過濾材料很容易堵塞，引起過濾阻力劇烈上升的問題。專利CN106076000A公布了一種添加增能助劑的多層熔噴復合過濾材料，包括迎塵面層熔噴材料、中間層熔噴材料和精濾層熔噴材料，其中各層熔噴材料中都添加有增能助劑，但是熔噴材料存在過濾阻力大的問題，尤其是經過一段時間加載過濾以后，阻力劇烈上升。

總體來說，當前的空氣過濾材料還很難同時兼顧高過濾效率、高過濾效率穩定性、低過濾阻力以及大容塵量等性能指標要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料及其制備方法，制備的針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料的過濾效率高、穩定性好，具有大容塵量。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料，該針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料由迎塵層針刺材料、精濾層熔噴材料和支撐層紡粘材料復合而成；

所述迎塵層針刺材料的纖維纖度為1.0～4.0D，面密度為40～300g/m²，厚度為0.40～3.0mm；

所述精濾層熔噴材料的纖維直徑為1.5～2.5μm，面密度為15～60g/m²，厚度為0.15～0.60mm；

所述支撐層紡粘材料的纖維纖度為1.5～2.5D，面密度為8～20g/m²，厚度為0.1～0.20mm；

其中，所述迎塵層針刺材料和所述精濾層熔噴材料均含有增能助劑，所述增能助劑為山梨醇類成核劑和硬脂酸鈣的混合物。

優選的，所述山梨醇類成核劑為1,3-2,4-二(3,4-二甲基亞芐基)山梨醇。

優選的，所述增能助劑中，山梨醇類成核劑的含量為60～80wt％、硬脂酸鈣的含量為20～40wt％。

本發明還提供了一種上述針刺/熔噴/紡粘復合過濾材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將增能助劑與聚丙烯切片加入造粒機中，在200℃溫度條件下熔融擠出，冷卻后切割成粒，干燥處理后得到改性聚丙烯母粒；

2)將所述改性聚丙烯母粒與聚丙烯切片混合，得混合粒料；