本发明涉及过滤材料技术领域，具体为一种超低阻力熔喷过滤材料及其生产工艺。
背景技术：
雾霾，是雾和霾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称为"雾霾天气"。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(pm2.5)，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。
与雾相比，霾对人的身体健康的危害更大。由于霾中细小粉粒状的漂浮颗粒物直径一般在0.01微米以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部。所以，霾影响最大的就是人的呼吸系统，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等病种上。同时，灰霾天气时，气压降低、空气中可吸入颗粒物骤增、空气流动性差，有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢，导致空气中病毒浓度增高，疾病传播的风险很高。
而口罩因为具有阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用，故其成为人们外出必备的生活用品。目前市售的口罩中的过滤材料大都采用聚丙烯为其中的原料。现有工艺制作的聚丙烯过滤材料虽然能在一定程度上阻挡有害气体进入人体的呼吸道。但是其本身仍有诸多不足之处需要改进。如，其存在呼吸阻力大、克重指标不理想，抗老化性能及抗菌性能相对较差等缺点；这严重影响了其品质。
基于此，本发明提供了一种超低阻力熔喷过滤材料及其生产工艺，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种超低阻力熔喷过滤材料及其生产工艺，本发明所生产的熔喷过滤材料不仅具有一定的抗静电性能、抗菌性能及抗老化性能；另外，其还具有很好的透气性及克重指标；力学性能也比较优良；有效地保证了所生产的熔喷过滤材料的品质与质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超低阻力熔喷过滤材料，按重量百分比计包括：85～90％的聚丙烯树脂及余量的聚丙烯母粒；
其中，所述聚丙烯母粒由以下重量份的原料组成：85～100份聚丙烯树脂、6～12份乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、3.0～3.6份硅藻土、1.8～2.5份纳米银、2.0～2.8份纳米碳酸钙、1.2～1.6份纳米二氧化钛、2.5～3.2份复合抗老化剂、0.8～1.2份抗氧化剂、1.5～2.2份成核剂、1.0～1.3份爽滑剂、0.6～1.0份润滑剂及1.0～1.5份紫外吸收剂。
更进一步地，所述复合抗老化剂的制备方法包括以下步骤：
称取适量的纳米滑石粉，并按照0.08～0.15g/ml的固液比，将之投入适量、浓度为60～75％的乙醇溶液中，然后再分别向乙醇溶液中加入质量为其2.0～3.8％的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱及适量的抗静电剂；经超声混合均匀后，向所得的混合相中投入适量的硅烷偶联剂，并以30～35khz的频对其进行超声分散5～10min；待分散完毕后，将所得混合组分的温度调至60～75℃，并在此温度下保温反应5～8h；反应完毕后，对混合组分进行过滤处理，所得的固体微粉用乙醇洗涤2～3次，再经自然干燥后，即得所述复合抗老化剂成品。
更进一步地，所述抗静电剂选用mi00-10t水溶性抗静电剂，且其用量为乙醇溶液的10～20％。
更进一步地，所述硅烷偶联剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
更进一步地，所述抗氧化剂选用抗氧剂1010、抗氧剂168中的任意一种。
更进一步地，所述成核剂选用有机磷酸盐类成核剂、芳香族羧酸盐类成核剂中的任意一种。
更进一步地，所述爽滑剂选用酰胺类爽滑剂、硅酮类爽滑剂中的任意一种。
更进一步地，所述润滑剂选用乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇棕榈酸酯、椰油酸二乙醇酰胺中的任意一种。
更进一步地，所述紫外吸收剂选用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。
一种超低阻力熔喷过滤材料的生产工艺，包括以下步骤：
s1、按照上述配方量，分别称取各原料；并对其中的固体物料进行研磨处理，使之粒径保持在400～500目；然后分别将各原料保存，备用；
s2、将聚丙烯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、润滑剂及爽滑剂转入高速混合机中预混合10～20min；待预混合完毕后，将剩余原料加入高速混合机中；继续混合30～40min，所得记为混合浆料；
s3、将步骤s2中所得的混合浆料转入双螺杆挤出机中，并设定挤出机各区间温度、启动挤出机挤出丝条，然后经冷却、造粒及干燥工序，制得聚丙烯母粒；再将所得聚丙烯母粒与聚丙烯树脂混合均匀后，转入熔喷设备进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件再由喷丝板喷出，经高温高速气流牵引后制成熔喷超细纤维；
s4、步骤s3所制备的熔喷超细纤维依次经上卷、静电驻极、分切及收卷处理后，即得超低阻力熔喷过滤材料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中以纳米滑石粉、抗静电剂及硅烷偶联剂等作为制备复合抗老化剂的原料；制备过程中，在椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱及超声分散的配合作用下，使得溶解在乙醇溶液中的抗静电剂能均匀分散在混合相中，并有效地贴附在纳米滑石粉的表面，然后再通过硅烷偶联剂与纳米滑石粉中的硅氧键发生化学反应而键合，最终实现了将抗静电剂限定在由纳米滑石粉及硅烷偶联剂形成的夹层中。
所制备的复合抗老化剂与纳米二氧化钛及硅藻土作为聚丙烯母粒的原料，由于硅藻土具有一定的调湿性能；使得所制备的熔喷过滤材料具有很好的抗静电性能；
而且复合抗老化剂与硅藻土、纳米二氧化钛及纳米银之间相互协同，使得所制备的熔喷过滤材料还具有很好的抗菌性能及抗老化性能，有效地延长了其使用寿命。
2，本发明中以聚丙烯树脂为原料，通过熔喷纺丝工艺制备出的熔喷过滤材料不仅具有很好的透气性及克重指标；而且还具有很好的力学性能。有效地保证了所生产的熔喷过滤材料的品质与质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种超低阻力熔喷过滤材料，按重量百分比计包括：85％的聚丙烯树脂及余量的聚丙烯母粒；
其中，聚丙烯母粒由以下重量份的原料组成：85份聚丙烯树脂、6份乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、3.0份硅藻土、1.8份纳米银、2.0份纳米碳酸钙、1.2份纳米二氧化钛、2.5份复合抗老化剂、0.8份抗氧化剂、1.5份成核剂、1.0份爽滑剂、0.6份润滑剂及1.0份紫外吸收剂。
复合抗老化剂的制备方法包括以下步骤：
称取适量的纳米滑石粉，并按照0.08g/ml的固液比，将之投入适量、浓度为60％的乙醇溶液中，然后再分别向乙醇溶液中加入质量为其2.0％的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱及适量的抗静电剂；经超声混合均匀后，向所得的混合相中投入适量的硅烷偶联剂，并以30khz的频对其进行超声分散5min；待分散完毕后，将所得混合组分的温度调至60℃，并在此温度下保温反应5h；反应完毕后，对混合组分进行过滤处理，所得的固体微粉用乙醇洗涤2次，再经自然干燥后，即得复合抗老化剂成品。
抗静电剂选用mi00-10t水溶性抗静电剂，且其用量为乙醇溶液的10％。
硅烷偶联剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
抗氧化剂选用抗氧剂1010。
成核剂选用有机磷酸盐类成核剂。
爽滑剂选用酰胺类爽滑剂。
润滑剂选用乙撑双脂肪酸酰胺。
紫外吸收剂选用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
一种超低阻力熔喷过滤材料的生产工艺，包括以下步骤：
s1、按照上述配方量，分别称取各原料；并对其中的固体物料进行研磨处理，使之粒径保持在400目；然后分别将各原料保存，备用；
s2、将聚丙烯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、润滑剂及爽滑剂转入高速混合机中预混合10min；待预混合完毕后，将剩余原料加入高速混合机中；继续混合30min，所得记为混合浆料；
s3、将步骤s2中所得的混合浆料转入双螺杆挤出机中，并设定挤出机各区间温度、启动挤出机挤出丝条，然后经冷却、造粒及干燥工序，制得聚丙烯母粒；再将所得聚丙烯母粒与聚丙烯树脂混合均匀后，转入熔喷设备进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件再由喷丝板喷出，经高温高速气流牵引后制成熔喷超细纤维；
s4、步骤s3所制备的熔喷超细纤维依次经上卷、静电驻极、分切及收卷处理后，即得超低阻力熔喷过滤材料成品。
实施例2
一种超低阻力熔喷过滤材料，按重量百分比计包括：88％的聚丙烯树脂及余量的聚丙烯母粒；
其中，聚丙烯母粒由以下重量份的原料组成：90份聚丙烯树脂、9份乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、3.3份硅藻土、2.2份纳米银、2.5份纳米碳酸钙、1.4份纳米二氧化钛、3.0份复合抗老化剂、1.0份抗氧化剂、2.0份成核剂、1.2份爽滑剂、0.8份润滑剂及1.2份紫外吸收剂。
复合抗老化剂的制备方法包括以下步骤：
称取适量的纳米滑石粉，并按照0.12g/ml的固液比，将之投入适量、浓度为70％的乙醇溶液中，然后再分别向乙醇溶液中加入质量为其3.0％的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱及适量的抗静电剂；经超声混合均匀后，向所得的混合相中投入适量的硅烷偶联剂，并以32khz的频对其进行超声分散8min；待分散完毕后，将所得混合组分的温度调至70℃，并在此温度下保温反应6h；反应完毕后，对混合组分进行过滤处理，所得的固体微粉用乙醇洗涤2次，再经自然干燥后，即得复合抗老化剂成品。
抗静电剂选用mi00-10t水溶性抗静电剂，且其用量为乙醇溶液的15％。
硅烷偶联剂选用γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
抗氧化剂选用抗氧剂168。
成核剂选用芳香族羧酸盐类成核剂。
爽滑剂选用硅酮类爽滑剂。
润滑剂选用季戊四醇棕榈酸酯。
紫外吸收剂选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一种超低阻力熔喷过滤材料的生产工艺，包括以下步骤：
s1、按照上述配方量，分别称取各原料；并对其中的固体物料进行研磨处理，使之粒径保持在450目；然后分别将各原料保存，备用；
s2、将聚丙烯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、润滑剂及爽滑剂转入高速混合机中预混合15min；待预混合完毕后，将剩余原料加入高速混合机中；继续混合35min，所得记为混合浆料；
s3、将步骤s2中所得的混合浆料转入双螺杆挤出机中，并设定挤出机各区间温度、启动挤出机挤出丝条，然后经冷却、造粒及干燥工序，制得聚丙烯母粒；再将所得聚丙烯母粒与聚丙烯树脂混合均匀后，转入熔喷设备进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件再由喷丝板喷出，经高温高速气流牵引后制成熔喷超细纤维；
s4、步骤s3所制备的熔喷超细纤维依次经上卷、静电驻极、分切及收卷处理后，即得超低阻力熔喷过滤材料成品。
实施例3
一种超低阻力熔喷过滤材料，按重量百分比计包括：90％的聚丙烯树脂及余量的聚丙烯母粒；
其中，聚丙烯母粒由以下重量份的原料组成：100份聚丙烯树脂、12份乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、3.6份硅藻土、2.5份纳米银、2.8份纳米碳酸钙、1.6份纳米二氧化钛、3.2份复合抗老化剂、1.2份抗氧化剂、2.2份成核剂、1.3份爽滑剂、1.0份润滑剂及1.5份紫外吸收剂。
复合抗老化剂的制备方法包括以下步骤：
称取适量的纳米滑石粉，并按照0.15g/ml的固液比，将之投入适量、浓度为75％的乙醇溶液中，然后再分别向乙醇溶液中加入质量为其3.8％的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱及适量的抗静电剂；经超声混合均匀后，向所得的混合相中投入适量的硅烷偶联剂，并以35khz的频对其进行超声分散10min；待分散完毕后，将所得混合组分的温度调至75℃，并在此温度下保温反应8h；反应完毕后，对混合组分进行过滤处理，所得的固体微粉用乙醇洗涤3次，再经自然干燥后，即得复合抗老化剂成品。
抗静电剂选用mi00-10t水溶性抗静电剂，且其用量为乙醇溶液的20％。
硅烷偶联剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
抗氧化剂选用抗氧剂1010。
成核剂选用有机磷酸盐类成核剂。
爽滑剂选用酰胺类爽滑剂。
润滑剂选用椰油酸二乙醇酰胺。
紫外吸收剂选用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
一种超低阻力熔喷过滤材料的生产工艺，包括以下步骤：
s1、按照上述配方量，分别称取各原料；并对其中的固体物料进行研磨处理，使之粒径保持在500目；然后分别将各原料保存，备用；
s2、将聚丙烯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、润滑剂及爽滑剂转入高速混合机中预混合20min；待预混合完毕后，将剩余原料加入高速混合机中；继续混合40min，所得记为混合浆料；
s3、将步骤s2中所得的混合浆料转入双螺杆挤出机中，并设定挤出机各区间温度、启动挤出机挤出丝条，然后经冷却、造粒及干燥工序，制得聚丙烯母粒；再将所得聚丙烯母粒与聚丙烯树脂混合均匀后，转入熔喷设备进行熔喷纺丝，熔体经螺杆到纺丝组件再由喷丝板喷出，经高温高速气流牵引后制成熔喷超细纤维；
s4、步骤s3所制备的熔喷超细纤维依次经上卷、静电驻极、分切及收卷处理后，即得超低阻力熔喷过滤材料成品。
对比例：本实施例所提供的熔喷过滤材料及其生产工艺大致和实施例1相同，其主要区别在于：其原料中不含复合抗老化剂；
性能测试
将通过本发明中实施例1～3制备的熔喷过滤材料记做实施例1～3；然后对实施例1～3和对比例提供的熔喷过滤材料进行性能检测，并将所得的每组测试数据记录于下表：
由表中的相关数据可知，不仅具有一定的抗菌性能及抗老化性能；另外，其还具有很好的透气性及克重指标；力学性能也比较优良；有效地保证了所生产的熔喷过滤材料的品质与质量。由此表明本发明所生产的熔喷过滤材料产品具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。