一种高效过滤pm2.5的熔喷无纺布及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布及其制作方法，所述的高效过滤PM2.5的熔喷无纺布，按照以下重量百分比组分配伍而成：聚丙烯95～97％，改良电气石3～5％；其制作方法，包括：(1)先将所述比例的改良电气石微粒以20％的质量百分比与聚丙烯切片分散均匀混合熔融，制成母粒；制粒采用占改良电气石微粒质量百分比26.1～37.1的助剂；(2)再将所得母粒以15～25％质量百分比与聚丙烯切片均匀混合熔融、挤出，在高速热空气流下拉伸，制成产品。本发明具有高孔隙率、纤维直径小于2μm、容尘量大、过滤效率高、阻力低的特点；可在高温高湿的环境下使用，可用于液体过滤；具有使用寿命长的优点。
【专利说明】
一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及无纺布制作技术领域，具体的说是一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布 及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展和人们生活水平的改善，人们对环境质量要求越来越高。但由于 世界范围内工农业生产的高速发展，加剧了人类生活环境的污染。其中空气中的粉尘、细菌 和病毒，水中的重金属离子、微生物等都对人类健康构成极大威胁。如何处理这些污染，净 化空气和水资源，以及有效预防和控制病菌等是当前亟待解决的重要问题。
[0003]纤维过滤材料就是一种处理污染，净化空气和水源的常用材料。其捕尘机理主要 依靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、直接拦截等机械阻挡作用，但这种机械阻挡作用对粒径小 于lMi以下的粒子过滤效果很差，不能起到净化作用。如果除原有的机械阻挡作用外，在空 气过滤的过程中增加静电吸附，依靠库仑力直接吸引气相中的带电微粒并将其捕获，或诱 导中性微粒产生极性再将其捕获，就可以更有效地过滤气体载体相中的亚微粒子，大大增 强过滤效率，而空气阻力却不会增加。这就是所谓的高效低阻过滤材料。驻极体材料恰好具 有这一"性质。
[0004] 驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料，它所储存的电荷可以是外界注 入的单极性真实电荷(或称空间电荷），也可以是极性电介质中偶极子有序取向而形成的偶 极电荷，或者两类电荷同时兼有。
[0005] 当熔喷法纤维从喷孔喷出纤维后，若受到带电质子如电子或离子的轰击，就可以 使得熔喷法纤维基材成为驻极体；同样，当微纤维基材收集以后，使其受到电晕处理，也可 使其成为驻极体。关于给非织造布纤维网充电使之成为驻极体已有许多相关专利报道。例 如，Klaase等在美国专利US 4588537中报道:采用电晕处理，可以使电荷注射入到驻极体过 滤器中。Kubik等在美国专利US42156821中指出：熔喷法纺制的纤维在刚从熔喷孔挤出之 时，即受到离子辐射及电子轰击，可以使该纤维在大气中以极快的速度固化，并被收集成为 驻极体纤维网。Matsuura等在美国专利US 5256176中揭示:通过将驻极体暴露于施加电荷 的交替循环中，接着加热制品来制造稳定驻极体的工艺方法。Angad jivand等在美国专利US 5496057中指出：冲击非织造布微纤维网的水滴，使网带电。其它涉及纤网充电和纤维带电 专利还有美国 No. 4904174，No. 4592815 和No. 5122048 等。
[0006] 在天然矿物中，也存在具有永久极性的材料。其中，电气石是永久极性自发电极性 最强的材料，并且其极化矢量不会受到外部电场的影响。1993年日本学者中村辉太郎发表 了一篇"关于电气石性能"的报告，许多学者对此产生兴趣，并且研制出了电气石驻极体纤 维。涉及到电气石驻极体纤维的专利有日本的平6-104926和中国专利CN1266119A等。
[0007] 尽管驻极体熔喷非织造布的相关报道很多，但目前该类产品还存在着明显的不 足：不宜在较高温度或较大湿度的环境下使用，不能用于液体过滤。其因在于:这些环境下 驻极体熔喷非织造布的电荷很快就会衰减，甚至消失，丧失了静电吸附功能，影响了产品的 使用范围和寿命。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一 种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布及其制作方法，可有效解决不宜在较高温度或较大湿度的 环境下使用，不能用于液体过滤使用寿命低的弊端。
[0009] 本发明所述的一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布及其制作方法，所述的高效过滤 PM2.5的熔喷无纺布，按照以下重量百分比组分配伍而成:聚丙烯95~97%，改良电气石3~ 5%〇
[0010] 所述的改良电气石的粒径不超过0.5微米。
[0011] 所述的改良电气石含有锂元素20%，偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01 ~0.1 %，抗静电剂1 %~2%。
[0012] 所述的偶联剂为钛酸酯类或硅烷类中的一种;所述的分散剂为低分子聚乙烯蜡； 所述的抗氧剂为四[β_(3'，5'_二叔丁基_4'_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0013 ] -种高效过滤ΡΜ2.5的熔喷无纺布的制作方法，包括：
[0014] (1)先将所述比例的改良电气石微粒以20%的质量百分比与聚丙烯切片分散均匀 混合熔融，制成母粒;制粒采用占改良电气石微粒质量百分比26.1~37.1的助剂;所述的助 剂为:偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01~0.1 %，抗静电剂1 %~2%。
[0015] (2)再将所得母粒以15~25%质量百分比与聚丙烯切片均匀混合熔融、挤出，在高 速热空气流下拉伸，制成产品。
[0016] 本发明所得熔喷无纺布具有高孔隙率、纤维直径小于2μπι、容尘量大、过滤效率高、 阻力低的特点；经驻极处理后驻极电荷储存性能好，电荷保持率可达到2年以上，可在高温 高湿的环境下使用，可用于液体过滤;产品环保无污染，具有使用寿命长、使用范围广的优 点，尤其适合用于去除气体中的ΡΜ2.5。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合实际情况对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0018] 实施例1:
[0019] 一种高效过滤ΡΜ2.5的熔喷无纺布及其制作方法，所述的高效过滤ΡΜ2.5的熔喷无 纺布，按照以下重量百分比组分配伍而成:聚丙烯95~97%，改良电气石3~5%。
[0020] 所述的改良电气石的粒径不超过0.5微米。
[0021]所述的改良电气石含有锂元素20%，偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01 ~0.1 %，抗静电剂1 %~2%。
[0022]所述的偶联剂为钛酸酯类或硅烷类中的一种;所述的分散剂为低分子聚乙烯蜡； 所述的抗氧剂为四[β_(3'，5'_二叔丁基_4'_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0023] 一种高效过滤ΡΜ2.5的熔喷无纺布的制作方法，包括：
[0024] (1)先将所述比例的改良电气石微粒以20%的质量百分比与聚丙烯切片分散均匀 混合熔融，制成母粒;制粒采用占改良电气石微粒质量百分比26.1~37.1的助剂;所述的助 剂为:偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01~0.1 %，抗静电剂1 %~2%。
[0025] (2)再将所得母粒以15~25%质量百分比与聚丙烯切片均匀混合熔融、挤出，在高 速热空气流下拉伸，制成产品。
[0026] 实施例2
[0027] 一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布及其制作方法，所述的高效过滤PM2.5的熔喷无 纺布，按照以下重量百分比组分配伍而成:聚丙烯95%，改良电气石5%。
[0028]所述的改良电气石的粒径不超过0.5微米。
[0029]所述的改良电气石含有锂元素20%，偶联剂10%，分散剂5%，抗氧剂0.1%，抗静 电剂2 %。
[0030] 所述的偶联剂为钛酸酯类或硅烷类中的一种;所述的分散剂为低分子聚乙烯蜡； 所述的抗氧剂为四[β_(3'，5'_二叔丁基_4'_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0031] 一种高效过滤ΡΜ2.5的熔喷无纺布的制作方法，包括：
[0032] (1)先将所述比例的改良电气石微粒以20%的质量百分比与聚丙烯切片分散均匀 混合熔融，制成母粒;制粒采用占改良电气石微粒质量百分比26.1~37.1的助剂;所述的助 剂为:偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01~0.1 %，抗静电剂1 %~2%。
[0033] (2)再将所得母粒以15~25%质量百分比与聚丙烯切片均匀混合熔融、挤出，在高 速热空气流下拉伸，制成产品。
[0034] 表1为新旧配方实验对比表 [00351
【主权项】
1. 一种高效过滤Ρ Μ 2.5的恪喷无纺布及其制作方法，其特征在于：所述的高效过滤 PM2.5的熔喷无纺布，按照以下重量百分比组分配伍而成:聚丙烯95~97%，改良电气石3~ 5%〇2. -种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布的制作方法，包括： (1) 先将所述比例的改良电气石微粒以20%的质量百分比与聚丙烯切片分散均匀混合 熔融，制成母粒；制粒采用占改良电气石微粒质量百分比26.1~37.1的助剂;所述的助剂 为:偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01~0.1 %，抗静电剂1 %~2% ; (2) 再将所得母粒以15~25%质量百分比与聚丙烯切片均匀混合熔融、挤出，在高速热 空气流下拉伸，制成产品。3. 根据权利要求1所述的一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布，其特征在于:所述的改良 电气石含有锂元素20%，偶联剂3~10%，分散剂2~5%，抗氧剂0.01~0.1 %，抗静电剂1 % ~2% ;所述的改良电气石的粒径不超过0.5微米。4. 根据权利要求1所述的一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布，其特征在于:所述的偶联 剂为钛酸酯类或硅烷类中的一种。5. 根据权利要求1所述的一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布，其特征在于:所述的分散 剂为低分子聚乙烯蜡。6. 根据权利要求1所述的一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺布，其特征在于:所述的抗氧 剂为四[β_(3'，5'_二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
【文档编号】D04H1/4291GK106048887SQ201610657054
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610657054.4, CN 106048887 A, CN 106048887A, CN 201610657054, CN-A-106048887, CN106048887 A, CN106048887A, CN201610657054, CN201610657054.4
【发明人】侯涛, 辛长征, 李建锋, 邵庆国, 王占朋, 左鹏飞, 贾卫峰, 田茜, 付土岭, 孙新路
【申请人】郑州豫力无纺布有限公司