[發(fā)明專利]透氣和阻隔性能兼顧的微多孔過濾膜

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111408279A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鑫;厲偉;肖久梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京久碩新材料科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D71/26;B01D67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

透氣和阻隔性能兼顧的微多孔過濾膜，具有防水、透氣、對顆粒物有效的阻隔功能，過濾膜在厚度截面具有多個亞微米級厚度的微層狀膜的微觀結(jié)構(gòu)、在呼吸時或氣壓波動造成的內(nèi)摩擦作用下微層狀膜之間具有自發(fā)靜電功能，微多孔過濾膜日常的靜電電壓大于正或負(fù)500V；微多孔過濾膜在100?250Pa正壓下的透氣度介于85?300L/min?(測試面積17*17cm²)之間，具有低阻力特性；微多孔過濾膜在3.5KPa正壓下持續(xù)加壓1分鐘、純水介質(zhì)不能透過；對質(zhì)量中位徑0.3?0.6微米的NaCl顆粒物發(fā)生氣的過濾效率不低于95％；微多孔過濾膜厚度介于12?24微米，縱向/橫向的拉伸強度均大于60MPa，縱向/橫向的斷裂伸長均大于120％。本發(fā)明產(chǎn)品適合替代熔噴PP作為口罩等空氣防護用品的核心濾材使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于口罩防護用過濾材料領(lǐng)域，也可以用于具備透氣、防水、阻 隔等要求的防護服、戶外服裝、空調(diào)濾材等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

口罩防護目前主流的是采用SMS(紡粘/熔噴/紡粘)或SMMS(紡粘/兩 層熔噴/紡粘)的非織造布材料復(fù)合而成，其中中間的相對細(xì)旦的熔噴PP纖 維組成的微多孔材料作為核心濾材、要求較高的駐極特性(即靜電保持能力)， 來彌補其孔徑分布較大、對顆粒物的單純機械阻擋左右不足的缺點；由于具 體使用過程中人員呼出的較高水蒸汽含量，中間的熔噴PP層的靜電容易喪失、 吸附微顆粒物及微生物的能力可能存在防護失效的風(fēng)險。

隨著2003年“非典”期間冠狀病毒導(dǎo)致的SARS、2015年前后MERS 病毒導(dǎo)致的致死率更高的中東呼吸綜合癥、2019年底全球多處新型冠狀病毒 傳染(COVD-19)的慘痛教訓(xùn)，體現(xiàn)出高質(zhì)量醫(yī)用口罩及防護服的短缺和現(xiàn) 有產(chǎn)品在質(zhì)量、性能方面存在嚴(yán)重不足之處。

為克服現(xiàn)有口罩和防護服在核心過濾材料方面體現(xiàn)出來的局限性，特提 出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種新型的透氣和阻隔性能兼顧的PE基微多孔過濾膜，其特 征在于，微多孔過濾膜具有防水、透氣、透濕、對顆粒物保持有效的阻隔功 能，微多孔過濾膜在厚度方向具有多個亞微米厚度的微層狀膜自然交疊的微 觀結(jié)構(gòu)、在使用者進行呼吸時或內(nèi)外氣壓波動造成的內(nèi)摩擦作用下、這些微 層狀膜之間具有自發(fā)靜電功能，微多孔過濾膜日常的靜電電壓大于正或負(fù) 500V；微多孔過濾膜在100-250Pa正壓下的透氣度介于85-300L/min- (17*17cm²)之間，具有低阻力特性；微多孔過濾膜在3.5KPa正壓下持續(xù)加 壓1分鐘、純水介質(zhì)不能透過；對質(zhì)量中位徑0.3-0.6微米的NaCl顆粒物發(fā) 生氣的過濾效率不低于95％；微多孔過濾膜厚度介于12-24微米，縱向/橫向 的拉伸強度均大于60MPa，縱向/橫向的斷裂伸長均大于120％。

微多孔過濾膜采用高分子量HDPE或特高分子量聚乙烯或超高分子量聚 乙烯UHMWPE或其組合物、石蠟油作為聚乙烯的高溫相容劑、亞微米級球 形二氧化硅作為薄膜中形成微米級孔徑的核心功能原料，薄膜采用同步雙向 熱拉伸和萃取后1.5-3倍的高橫拉比的二次橫向熱拉伸兩次拉伸工藝制造，首 先采用熱致相分離法制造納米級微孔、然后利用過濾膜原料中預(yù)先摻入的亞 微米級球形二氧化硅在二次橫拉時的微觀位阻效應(yīng)形成微米級孔，從而得到 具有納米級、微米級組合孔徑、在保持優(yōu)異阻隔性能的前提下還具備較低的 呼吸阻力的PE微多孔過濾膜。

以下進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)設(shè)計。