[發明專利]一種功能性熔噴材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011084281.5
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112239920B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海邀加科技有限公司
• 主分類號: D04H1/56
• 分類號: D04H1/56;D04H1/541;D01F8/06;D01F1/10
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發明公開了一種功能性熔噴材料的制備方法，涉及化學纖維制造領域。包括以下步驟：使用雙組份熔噴系統或多組份熔噴系統，將單組分高聚物原料切片直接從2個或多個進料倉分開投入系統，同時在至少一個進料倉中投入添加劑，經過熔噴紡絲，得到所述功能性熔噴材料，所述功能性熔噴材料的纖維中，不同位置可分別設置指定濃度的添加劑。該方法根據不同添加劑制備不同的結構，靈活調控單組分聚合物熔噴纖維中添加劑的濃度分布和種類，優化材料性能，擴展雙組份熔噴系統和多組份熔噴系統的用途。

技術領域

本發明涉及化學纖維制造領域，具體涉及一種功能性熔噴材料的制備方法。

背景技術

熔噴法是將高聚物熔體通過高速高溫氣流噴吹，使熔體細流受到極度拉伸而形成超細纖維，然后凝聚到多孔滾筒或成網簾上形成纖網，再經自身粘合或熱粘合作用得以加固而制成非織造布的一種生產技術。熔噴無紡布生產的產品，具有高過濾效率、低阻力、柔軟、纖網在不加粘結劑的情況下自粘合等優點，被廣泛應用在空氣過濾(中效以及亞高效過濾等)，個人防護(N95或KN95級別的防塵口罩、與紡粘布復合用于隔離服或者防護服等)、液體過濾及電池隔膜、工業擦拭布、保暖材料等。

目前，單一聚合物的熔噴非織造工藝多采用單組份熔噴系統，高分子聚物(諸如聚乙烯，聚丙烯，聚苯硫醚等)的切片在進料倉和添加劑攪拌混合后高溫熔融，形成的高分子聚合物熔體從諸如螺桿擠出機的擠出設備擠出，經過計量設備并通過T-型或者衣架型模頭裝置以及分配板進入熔噴噴頭，高速氣流通過空氣加熱器等加溫設備，從氣流通道進入紡絲單元，高溫、高速的氣流使得熔體細流受到拉伸，從而形成微米級或者亞微米級的纖維束，再聚集到成網滾筒或者成網簾上形成纖網，纖網經自粘合作用得以加固而制成熔噴法纖維非織造布。為了彌補單一聚合物在某些應用上的性能不足，雙組份或者多組份紡絲技術也被應用在熔噴非織造材料生產中，從而改善材料的彈性、柔軟性、結合力、強度、耐用性等，雙組份或者多組份的熔噴設備和工藝一般有兩套或者多套進料系統，經過分配板系統進入指定噴絲頭，以滿足多種聚合物復合的需求。例如專利CN101591837A中描述了一種并列型雙組分熔噴材料，聚合物A為電氣石改性的PP(20-80％)，聚合物B為PET(80-20％)，雙組分材料經高壓電暈放電駐極之后，制備出雙組分熔噴耐久駐極非織造材料。

中國專利申請201811248557.1公開了一種耐光老化聚丙烯熔噴非織造布的加工方法，其步驟為：所述聚丙烯熔噴非織造布纖維采用皮芯復合結構，其中所述芯層組分為純聚丙烯切片，所述皮層結構在形成皮層的聚丙烯切片母粒中混入光反射劑和光吸收劑，最終制備出添加劑集中在纖維皮層中、具有皮芯結構的耐光老化聚丙烯熔噴非織造布纖維。采用的是皮芯結構的加工方法，使添加劑分布在纖維表層，降低了添加異物顆粒對纖維本體結構和性能的不利影響。同時，降低了添加劑的使用量，最大幅度地提升了添加劑在纖維表層的含量，使纖維表層的添加物對光的吸收和反射作用最大化。但該專利使用了中間法步驟制備皮層熔體，聚丙烯切片和所需要添加的反射劑和光吸收劑的添加劑母粒經過熔融混合、擠出、冷卻固化形成皮層熔體，凝固后的皮層熔體再經過復合紡絲系統熔融擠出。該工藝原料經過兩道熔融擠出且冷卻的過程，步驟繁復、不易推廣。

綜上，現有技術依然存在以下問題：

(1)單一聚合物組分紡絲時，添加劑在纖維中的分布難以控制，無法最大效能的發揮添加劑的效果；

(2)雙組份和多組份熔噴系統未能被充分利用，同時使用時存在操作過程繁瑣的弊端，難以推廣。

針對現有技術存在的以上問題，本發明提供一種功能性熔噴材料的制備方法，利用多組份熔噴系統制備單一聚合物組分的功能性熔噴材料，可以根據不同添加劑制備不同的結構，靈活調控添加劑的濃度分布和種類，優化材料性能，減少添加劑帶來的機械性能的損失，形成多功能、低成本的熔噴材料。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種功能性熔噴材料的制備方法，根據不同添加劑制備不同的結構，靈活調控單組分聚合物熔噴纖維中添加劑的濃度分布和種類，優化材料性能，擴展雙組份熔噴系統和多組份熔噴系統的用途。