一种杀菌抗病毒可降解熔喷布及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种可降解熔喷布及其制备方法和应用，尤其涉及一种杀菌抗病毒可降解熔喷布及其制备方法和应用。

背景技术：

1、熔喷布是口罩等医疗防疫物资的核心功能层，是决定口罩等防护效果优劣的关键。常用的是聚丙烯熔喷布，为了提高其过滤效率并降低吸气阻力，通常采用静电驻极的方法使其成为能长期存储空间电荷和极化电荷的驻极体材料，当空气中的微粒接近带电熔喷纤维时，会因静电吸引的库仑力作用而被纤维捕获，通过静电吸附提高过滤效率，同时过滤阻力不会升高。

2、目前，随着国家防疫物资储备过剩和国内疫情形势的好转，各熔喷布企业为了扩大市场占有率，开始将目光投向水驻极技术，生产水驻极聚丙烯熔喷布，卢晨在其研究论文中指出，水驻极材料的电荷量和电荷稳定性均高于静电驻极材料；杨静在其研究论文中也指出，相较于静电驻极，水驻极熔喷材料中电荷的衰减受环境温度影响较小，电荷储存更加稳定，在高低温环境中的过滤性能更加优良，对气溶胶粒子的吸附更加高效充分。但由于长期以来国内外水驻极市场鱼龙混杂，没有关于水驻极技术的详细报道，更没有采用水驻极技术制备杀菌抗病毒可降解熔喷布的研究或者报道，尚未发挥出水驻极技术的最大潜力。

3、另外，随着聚丙烯熔喷布市场的日益庞大，如我国2020年熔喷布产能约10万吨，2021 年产能约8万吨，熔喷布给人们生活带来极大便利的同时，其废弃物确为生存环境带来了威胁，由于聚丙烯熔喷布废弃物难于生物降解，通常采用焚烧的方法进行处理，但此方法会产生有害气体，会造成严重的环境污染问题。

4、生物降解材料是指使用过程中具有较好性能，使用后能够自然降解的高分子材料，其能显著减轻环境问题，如聚丁二酸丁二醇酯(pbs)就是其中之一，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，是公认的环境友好材料，也是重要的石油基树脂替代材料。现有技术，公开号为cn108265394a 的发明专利公开了一种可生物降解熔喷聚丁二酸丁二醇酯无纺布及其制备方法，具体的是当pbs熔体经喷丝板挤出时被热气流牵伸为pbs纤维，纤维经自粘合、网帘卷绕收集后得到pbs无纺布，但其所制pbs熔喷布过滤效率73％-87％，数值不高，应用受限，同时未提及采用何种驻极方式，没有滤效衰减和电荷稳定性数据，更不具备杀菌抗病毒作用。

5、总之，现有的聚丙烯熔喷布存在诸多不足之处：如静电驻极产生的驻极体电荷的稳定性较差，电荷储存受环境温湿度影响大，随着时间延长静电衰减明显，以及废弃物处理带来的严重环境问题等。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种具有更细的纤维结构，更稳定的电荷储存性能，更良好的力学性能、过滤性能和空气透过性，且具有生物降解性能和杀菌抗病毒性能的杀菌抗病毒可降解熔喷布；本发明的另一目的在于提供一种所述杀菌抗病毒可降解熔喷布的制备方法；本发明的另一目的在于提供一种所述杀菌抗病毒可降解熔喷布在制备医用防护服和口罩中的应用。

2、技术方案：本发明所述的杀菌抗病毒可降解熔喷布，按重量份计，所述可降解熔喷布中含有可降解树脂1：85-96份，可降解树脂2：2-5份；所述可降解树脂1为pbs，所述可降解树脂2选自pbsa、pbst；熔喷布纤维平均直径为1.65-1.88μm。

3、进一步地，所述可降解树脂1的熔点为108-116℃，特性黏度为1.15-1.66dl/g，熔融指数在190℃、2.16kg条件下为90-230g/10min；

4、进一步地，所述可降解树脂2的熔点为90-114℃，特性黏度为0.8-1.5dl/g，熔融指数在190℃、2.16kg条件下为160-350g/10min。

5、进一步地，所述驻极体为聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚三氟氯乙烯中的至少一种。

6、进一步地，所述杀菌抗病毒剂为十二烷基三甲基氯化铵、(n＝8,10,12,14,16)苯扎氯铵、聚六亚甲基双胍盐酸盐中的至少一种。

7、所述的杀菌抗病毒可降解熔喷布的制备方法，包括如下步骤：

8、s1、干燥可降解树脂，加入驻极体、杀菌抗病毒剂和分散剂与可降解树脂2均匀搅拌得到混合物料；

9、s2、将可降解树脂1和上述混合物料经在线添加方式进行熔喷工艺加工制备水驻极胚布；将制备得到的水驻极胚布再经水驻极工艺处理制备杀菌抗病毒可降解熔喷布。

10、进一步地，所述步骤s1具体包括：

11、s11、将可降解树脂1和可降解树脂2在55-90℃干燥24-48h，降低含水量；

12、s12、将干燥好的可降解树脂2、驻极体、杀菌抗病毒剂、分散剂按比例进行搅拌并混合均匀，得到混合物料；按重量份计，所述可降解树脂1为85-96份，可降解树脂 2为2-5份，驻极体为1-5份，杀菌抗病毒剂为0.5-3份，分散剂为0.5-2份。

13、进一步地，所述步骤s2具体包括：

14、s21、将干燥好的可降解树脂1和混合物料经在线添加方式进行熔喷工艺加工制备水驻极胚布，所述熔喷时控制加工温度为160-230℃，喷丝孔直径为0.2-0.5mm，圆网接收距离200-240mm；

15、s22、将上述得到的水驻极胚布进行水驻极处理，走布速率为10-20m/min，烘干温度为75-100℃，最终通过卷取成卷以及在线分切得到杀菌抗病毒可降解熔喷布。

16、进一步地，所述步骤s11中干燥后树脂的含水量小于30ppm。

17、进一步地，所述步骤s21中熔喷时控制牵伸温度为210-250℃，侧吹风速度为1600-2600rpm，计量泵流量为4-10rpm。

18、所述的杀菌抗病毒可降解熔喷布可应用于制备医用防护服和口罩中。

19、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)熔喷布的长期电荷储存性能优良，本发明提供的可降解熔喷布配方中通过添加含氟高分子驻极体等组分，增强了熔喷布的长期电荷储存性能，可以在较长时间暴露下和恶劣环境中抵抗电荷的衰减；本发明提供的可降解熔喷布既可进行静电驻极处理也可进行水驻极处理，两种方式所制熔喷布的过滤性能均较好，但水驻极熔喷布的过滤效率更优，比静电驻极熔喷布大 5％左右，提升效果更佳；365天后过滤效率衰减分别为18.5％和2.4％，其长期电荷储存性能非常优异；(2)熔喷布具有良好的杀菌抗病毒效果，通过加入杀菌抗病毒组分，对大肠杆菌抑菌率99.8-99.9％，对金黄色葡萄球菌抑菌率99.3-99.4％，对白色念珠菌抑菌率97.6-97.7％，抗菌性能优异；对h1n1抗病毒活性96.5-97％，抗病毒性能优异；(3) 熔喷布具有更细、更均匀的纤维结构，纤维平均直径为1.65-1.88μm，手感较好；(4) 制备工艺简单，直接将可降解树脂1和可降解树脂2、驻极体、杀菌抗病毒、分散剂以一定比例经在线添加方式进行熔喷布制备，省去驻极母粒制备工序，操作简单且更加节能节能环保；配方简单，效果显著；(5)具有可生物降解功能，其废弃物不会对环境产生负担；(6)所述的杀菌抗病毒可降解熔喷布可应用于制备医用防护服和口罩等医药防护领域中。