[發(fā)明專利]一種可重復(fù)使用的口罩濾材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110465057.9
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113509791A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱小倩;杜希;柯巖;張旋;何遠(yuǎn)濤;張玉高
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東溢達(dá)紡織有限公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張培源;龐東成

本發(fā)明涉及一種可重復(fù)使用的口罩濾材及其制備方法。所述濾材由靜電紡絲制備的雙組分或多組分納米纖維膜組成，納米纖維膜由一種低熔點(diǎn)聚合物組分和一種或多種高熔點(diǎn)聚合物組分構(gòu)成，納米纖維膜在高于低熔點(diǎn)組分的熔點(diǎn)且低于高熔點(diǎn)組分的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱處理，低熔點(diǎn)的組分會熱熔并在納米纖維間形成節(jié)點(diǎn)，從而大大增強(qiáng)納米纖維的力學(xué)強(qiáng)度，避免納米纖維膜在洗滌和消毒過程中發(fā)生破損。本發(fā)明的濾材洗消多次后，阻力為20?150Pa，對直徑為0.3微米的NaCl氣溶膠的過濾效果為30?99.99％，該濾材可以用于制作耐洗滌和消毒的可重復(fù)使用口罩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及口罩用濾材領(lǐng)域，具體涉及一種高效低阻且機(jī)械強(qiáng)度高的耐洗滌和消毒的可重復(fù)使用口罩用濾材及其制備方法。

背景技術(shù)

可重復(fù)使用口罩不僅對于解決流行病疫情早期的“口罩慌”具有極其重要的意義，同時可以節(jié)省資源，避免大量丟棄的已使用口罩對環(huán)境的污染。口罩可重復(fù)使用有多種方式，如紫外線消毒、醫(yī)用酒精消毒、高溫蒸汽消毒、水洗滌等。

但是傳統(tǒng)的熔噴布濾材，主要依靠靜電作用攔截顆粒物，經(jīng)過水洗或消毒后靜電會被中和，過濾效率大幅下降，難以制備出高性能的耐洗滌和消毒的可重復(fù)口罩。基于納米纖維膜的濾材，如使用靜電紡絲制備的納米纖維膜，具有纖維直徑小，比表面積大、孔隙率高的優(yōu)勢，是制備高效低阻濾材的理想材料。其過濾效率相比熔噴布更高，無需靜電單靠物理截留就可以實現(xiàn)KN95級別的過濾效果。

但是由于納米纖維膜非常細(xì)，機(jī)械強(qiáng)度低，通常無法承受洗滌和消毒時的外力，會發(fā)生破損，導(dǎo)致過濾效果大幅下降。如專利公布CN106237717B報道了一種非織造布/納米纖維/非織造布的濾材，其雖然具有優(yōu)良的過濾效果，但是由于納米纖維膜直徑通常在50-500nm，機(jī)械強(qiáng)度低，洗滌或消毒過程中易發(fā)生破損，過濾效率大幅降低。

目前的技術(shù)方案均無法更好地解決納米纖維膜無法耐洗消的問題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種高效低阻且耐多次洗滌和消毒的納米纖維膜復(fù)合濾材及其制備方法。該方法工藝簡單易批量生產(chǎn)，濾材性能易調(diào)控，經(jīng)過多次洗消后不會發(fā)生明顯破損，性能較為穩(wěn)定，其可以用于制備可重復(fù)使用的口罩。

技術(shù)方案

對于本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明在第一方面提供一種納米纖維膜口罩濾材，其特征在于：所述納米纖維膜至少包括兩種熔點(diǎn)不同的聚合物組分，其中一種為低熔點(diǎn)聚合物，另外一種或多種為高熔點(diǎn)聚合物。

在本發(fā)明的實施方式中，所述低熔點(diǎn)聚合物例如包括但不限于熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)熱熔膠或聚乙內(nèi)酯PCL。

在本發(fā)明的實施方式中，所述高熔點(diǎn)聚合物包括但不限于聚丙烯腈(PAN)聚醚砜(PES)聚偏氟乙烯(PVDF)醋酸纖維素(CA)高熔點(diǎn)的彈性聚氨酯TPU、聚丙烯酸PAA、聚酰亞胺PI等材料。

在本發(fā)明的實施方式中，所述低熔點(diǎn)組分的質(zhì)量占比在5％-50％之間。

在本發(fā)明的實施方式中，對所述納米纖維膜進(jìn)行熱處理，熱處理溫度介于高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)聚合物的熔點(diǎn)之間，優(yōu)選60-150℃，熱處理時間1分鐘-2h。

在本發(fā)明的實施方式中，所述納米纖維膜由靜電紡絲(electrospinning)工藝制作而成，纖維直徑在20-1000nm，克重為0.2-20g/m²。

在本發(fā)明的實施方式中，納米纖維膜口罩濾材的納米纖維膜包括一種低熔點(diǎn)聚合物PCL，含量為10-30％，優(yōu)選20％，和一種高熔點(diǎn)聚合物PAN，含量為70-90％，優(yōu)選80％。熱處理溫度可以為80℃，熱處理時間可以為5分鐘。