[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

本發明公開了一種口罩用低阻高效復合過濾材料，所述低阻高效復合過濾材料按質量百分比計，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％。本發明還公開了該口罩用低阻高效復合過濾材料的制備方法。相比于傳統單一的熔噴聚丙烯纖維過濾材料，該復合過濾材料柔性大幅度提高，增加其曲面貼合性和折疊性，從而提高該復合過濾材料的重復利用率，并且該復合過濾材料具有更高的過濾效率，更低的過濾阻力，從而增加了利用該復合過濾材料制備出口罩的防護效果和佩戴舒適感。

技術領域

本發明屬于功能復合材料技術領域，涉及一種口罩用低阻高效復合過濾材料及其制備方法。

背景技術

新冠肺炎疫情自2019年12月爆發以來，截至2020年5月初全球感染超人數已經超過350萬人，死亡人數也突破25萬，重挫全球經濟。此次新型冠狀病毒主要傳播途徑依靠呼吸道飛沫傳播和接觸傳播，由于新型冠狀病毒傳播能力之強和感染人數之多，造成全球相繼出現醫療物資短缺，目前重點物資需求分為五大類，其中醫用防護服和醫用防護口罩等重點防護用品屬于非常緊缺的第一類物資，導致戰斗在“抗疫”第一線的醫務人員受到極大感染的威脅。因此，醫用防護服和醫用防護口罩的數量和質量已經成為全球防控新冠肺炎疫情的關鍵因素。

聚丙烯纖維過濾材料是由聚丙烯原料熔融后經擠壓紡絲、拉伸、鋪網、粘合成形制成，纖維排列均勻，纖維細度小，纖維網絡孔隙率高，具有優異的過濾性能。聚丙烯熔噴纖維過濾材料具有極好的親油性使其具吸油快、吸油量大的特點，而且具有原料豐富、成本低、生產率高、產品性能優良、用途廣泛等特點。同時，生產出的聚丙烯纖維過濾材料具有纖維強度高、耐腐蝕、耐磨性及彈性好等優點，已被廣泛應用于生產一次性或限次使用的防護服、手術衣、口罩等醫療防護物資。

聚四氟乙烯濾膜是以聚四氟乙烯為原料，因其分子結構簡單和碳氟鍵的鍵能高而具備良好的耐熱性、耐化學腐蝕和較廣的的工作溫度范圍，在經過膨化拉伸后可以形成一種具有微孔性的空氣凈化薄膜。聚四氟乙烯濾膜孔隙率高、孔徑小且分布均勻，應用聚四氟乙烯濾膜可以在保持空氣流通的同時，可以過濾包括細菌在內的所有塵埃顆粒，達到凈化且通風的目的，其已經廣泛被應用于制藥、生化、微電子和實驗室空氣凈化等領域。因此，如何根據聚丙烯纖維過濾材料和聚四氟乙烯濾膜的自身物理化學性質和空氣過濾特性，開發出一種低阻高效復合過濾材料應用于口罩生產，對全球的防疫工作具有非常重要的實際意義。

公開號為CN104645715A一種口罩用高效低阻納米纖維空氣過濾材料及其制備方法的專利中，公開了在靜電紡絲過程中通過采用蒸汽場補償與控制技術、同電性電壓紡絲技術以及創新性地引入單纖維具有串珠結構的納米纖維層，一步成型獲得了纖維間無粘連、結構蓬松且具有三維立體空腔的網狀互通結構的高效低阻復合納米纖維過濾材料。本發明的一種口罩用高效低阻納米纖維空氣過濾材料，對0.006-2.5μm的顆粒的過濾效率可達99.999％以上，壓阻小于30Pa。本發明制備工藝簡單，成本低廉，制備的復合過濾材料過濾效率高，阻力壓降小，在個體防護口罩領域具有廣闊的應用前景。

公開號為CN206534167U一種防霧霾口罩主體材料及口罩的專利中，公開了其中的防霧霾口罩主體材料包括按序層疊復合的第一過濾層和第二過濾層；所述第一過濾層，具體為針刺靜電棉；所述第二過濾層，具體為經拒水處理的駐極熔噴無紡布。本實用新型采用了含駐極體的針刺靜電棉，不同于普通的靜電棉，不僅可實現對PM3的高效過濾效果，具有過濾阻力低、容塵量大等優點，而且具有蓬松效果，大大增加了柔軟度和透氣性，提升了佩戴的舒適性；在第二過濾層的熔噴無紡布的內表面增設了內層，采用無OIT的抗菌布，可實現抗菌抑菌、預防疾病，同時提高佩戴的舒適度；各層采用了最優的克重、厚度等參數值，使得材料整體更加輕薄、柔軟、透氣，進一步提升了佩戴的舒適度。