[發明專利]一種口罩用低阻高效復合過濾材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010429196.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111905452A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 翟福強;李璐;羅永以
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;A41D31/04;A41D13/11;A41D31/02;B32B27/02;B32B27/32;B32B27/12;B32B37/06;B32B37/10;D06M15/256;D06M15/643;D06M101/20
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

1.一種口罩用低阻高效復合過濾材料，其特征在于，按重量比組分包括：包括聚丙烯纖維55～74wt％、聚四氟乙烯濾膜26～41wt％、柔軟劑2～5wt％和偶聯劑1～3.5wt％。

2.如權利要求1所述的口罩用低阻高效復合過濾材料，其特征在于，所述聚丙烯纖維組成的濾膜克重為40-155g/m²,孔隙率為≥85％，纖維直徑99.8％都正態分布在1.0～5.5μm，纖維長徑比為320～2850。

3.如權利要求1所述的口罩用低阻高效復合過濾材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯濾膜的克重1～2g/m²，透氣量45～125L/m²·s，過濾效率≥99.95％，過濾阻力≤150Pa。

4.如權利要求1所述的口罩用低阻高效復合過濾材料，其特征在于，所述柔軟劑選用季戊四醇脂肪酸酯、甘油單脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、烷醇酰胺、聚氧乙烯脂肪酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺和聚醚中的一種或幾種，含量占復合過濾材料的2～5wt％。

5.如權利要求1所述的口罩用低阻高效復合過濾材料，其特征在于，所述偶聯劑選用甲基硅油、羥基硅油、羥基氨基硅油、氨基硅油、KH550、KH560和瓦克硅油偶聯劑中的一種或幾種，含量占復合過濾材料的1～3.5wt％。

6.根據權利要求1-5所述的一種口罩用低阻高效復合過濾材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將柔軟劑改性后的聚丙烯投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒；

(2)將改性聚丙烯母粒投入熔噴成型設備中熔噴成纖形成改性聚丙烯纖維濾膜；

(3)將改性聚丙烯纖維濾膜浸漬于含有偶聯劑的聚四氟乙烯分散乳液中，使得聚丙烯纖維濾膜的纖維網絡孔隙中原位形成分布均勻的聚四氟乙烯微濾膜；

(4)最后將制得的復合濾膜置于上下兩層聚四氟乙烯濾膜之間形成復合層，再進行分段連續熱壓制得口罩用低阻高效復合過濾材料。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述聚丙烯改性過程中攪拌速率為100～225r/min，攪拌時間為20～45min；所述雙螺桿擠出機中熔融造粒溫度為175～225℃。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述熔噴成型設備中熔噴成纖溫度為185～305℃,噴絲孔直徑為55～155μm。

9.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述四氟乙烯分散乳液的固含量為30～45wt％和pH為6.5～9；所述改性聚丙烯纖維濾膜浸漬時間為30～55min；所述四氟乙烯微濾膜占改性聚丙烯纖維孔隙的99％以上。

10.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述分段連續熱壓機的上下壓板車速為2～6m/min，熱壓機內溫度范圍Ⅰ段40～85℃，Ⅱ段85～225℃，Ⅲ段105～225℃。

11.如權利要求6-10所述的一種口罩用低阻高效復合過濾材料的制備方法，其特征在于，最終制得口罩用低阻高效復合過濾材料：克重45～90g/m²，透氣量60～155L/m²·s，過濾效率≥99.995％，過濾阻力≤20Pa，縱向強度≥20N/5cm，縱向伸長率≥60％，橫向強度≥15N/5cm，橫向伸長率≥44％。