一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料及其制备方法

本发明涉及材料，具体涉及一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代科技的不断进步，大量化学试剂被研究人员应用在实验之中。其中一些有毒、易挥发或腐蚀性液体不可避免地会对人们造成极大的危害，因此一款具有优异性能的化学防护服十分必要。

2、当前实验室以及化工产业一般采用欧标第四类即喷雾致密型防护服或欧标第三类即液体致密型防护服，对照标准均为en 14605，面料通常采用单种或复合材料两类，如聚丙烯、尼龙复合聚氯乙烯或无纺布复合聚乙烯等等。然而，单独使用聚丙烯等聚烯烃材料制成的防护服面料，其在厚度与防护性能存在根本矛盾。即面料厚度较薄时，材料虽具有质轻的优点，但是防护性能较弱，无法长时间耐有机溶剂的腐蚀；面料较厚时，虽可以一定程度的提高防护性能，但是重量和密封性的增加大大降低了穿戴者的舒适度。为解决这一缺点，研究员们通过将聚烯烃材料与尼龙或无纺布等高强度材料进行复合制成新型防护面料，虽然一定程度上平衡了面料的耐腐蚀性能和重量的关系，但透湿透气性仍然较差，对穿戴者造成了极大的不适。

3、瞬时释压无纺布是由高密度聚乙烯通过瞬时释压法制备出的一种非织造布，在具有极高柔韧性的同时具有很好的透气性和防水性。现有技术采用高密度聚乙烯的熔体流动速率分别为0.3、1、8g/10min，得到的瞬时释压无纺布平均单丝直径为4μm，最大拉伸断裂强度为220n/5cm(doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.007)，其在医疗卫生用布(中国专利申请号202011327858.0)、家庭装饰用布(中国专利申请号202023291900.6)、服装用布(中国专利申请号201821594826.5)以及工业用布(中国申请号202222029635.7)等领域得到了广泛应用，有前景开发为舒适安全的化学防护面料。

4、然而，由于瞬时释压无纺布是以高密度聚乙烯为原料制成，其具有在强氧化剂下易降解和与烃类有机溶剂接触易溶胀的缺点，单独用作化学防护服面料时存在极大的隐患。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供了一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料及其制备方法，以解决现有技术的瞬时释压无纺布单独用作化学防护服面料时存在极大安全隐患的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料，所述化学防护服面料由基底与功能层组成双膜层复合结构，所述基底为以高密度聚乙烯为原料制成的瞬时释压无纺布，所述功能层为聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯的膜层，或者为含氟材料的涂层。

3、本发明还提供了一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，包括以下方法：

4、以聚乙烯为原料熔融后淋至瞬时释压无纺布上形成作为功能层的防护薄膜，冷却固化，得到基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料。

5、作为本发明的进一步优选技术方案，所述聚乙烯的熔融温度为250～300℃，冷却辊的温度为15℃，加工速度为60m/min，淋膜量为13g/m2。

6、作为本发明的进一步优选技术方案，所述防护薄膜为微孔滤膜，厚度为0.14-0.17mm，孔径范围在1.5-2μm之间。

7、本发明还提供了一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，包括以下步骤：

8、通过等离子刻蚀机和等离子接枝仪将丙烯酸单体在压强为3-20pa，功率为50-200w，时间在30-600s的条件下接枝到瞬时释压无纺布上，或通过等离子刻蚀机将ar充入使压强为3-20pa，功率为50-200w，时间在30-600s的条件下接枝到瞬时释压无纺布上；

9、将聚四氟乙烯薄膜或聚丙烯薄膜作为功能层材料贴合到改性后的瞬时释压无纺布上，置于热压机中，设定温度为60-20℃，压强为1-10mpa，热压为10-60s，以得到基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料。

10、作为本发明的进一步优选技术方案，所述聚四氟乙烯薄膜为微孔滤膜，厚度为180μm，孔径范围在0.1μm-1μm之间；所述聚丙烯薄膜为微孔滤膜，厚度为200μm，孔径范围在0.22-1μm之间。

11、本发明还提供了一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，包括以下步骤：

12、通过等离子刻蚀机和等离子接枝仪将丙烯酸单体在压强为3-20pa，功率为50-200w，时间在30-600s的条件下接枝到瞬时释压无纺布上，或通过等离子刻蚀机将ar充入使压强为3-20pa，功率为50-200w，时间在30-600s的条件下接枝到瞬时释压无纺布上；

13、将pvdf溶解在有机溶剂n,n-二甲基甲酰胺中，离心搅拌得到溶液a，再将pdms加入四氢呋喃中离心，得到溶液b；

14、将溶液a和b混合均匀放置离心，再放入改性后的瞬时释压无纺布，浸泡0.5-24h取出后放入蒸馏水中进行溶剂转化，最后烘干固化，得到基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料。

15、本发明的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料及其制备方法，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：

16、本申请通过上述三种制备方法将瞬时释压无纺布制成的化学防护面料，在保证其具有优异的化学防护性能的同时，可以最大程度的减轻防护服的重量、提高防护服的透湿透气性能，提高穿戴者的舒适度；且瞬时释压无纺布的高柔韧性赋予了防护服优异的防撕裂性能，使其可以抵抗一定的机械冲击，达到更好保护穿戴者安全的目的。

17、本发明的制备方法简单，反应过程温和。

技术特征：

1.一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料，其特征在于，所述化学防护服面料由基底与功能层组成双膜层复合结构，所述基底为以高密度聚乙烯为原料制成的瞬时释压无纺布，所述功能层为聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯的膜层，或者为含氟材料的涂层。

2.一种权利要求1所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料，其特征在于，所述聚乙烯的熔融温度为250～300℃，冷却辊的温度为15℃，加工速度为60m/min，淋膜量为13g/m2。

4.根据权利要求2所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料，其特征在于，所述防护薄膜为微孔滤膜，厚度为0.14-0.17mm，孔径范围在1.5-2μm之间。

5.一种权利要求1所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜为微孔滤膜，厚度为180μm，孔径范围在0.1μm-1μm之间；所述聚丙烯薄膜为微孔滤膜，厚度为200μm，孔径范围在0.22-1μm之间。

7.一种权利要求1所述的基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
一种基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料及其制备方法，该化学防护服面料由基底与功能层组成双膜层复合结构，基底为以高密度聚乙烯为原料制成的瞬时释压无纺布，所述功能层为聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯的膜层，或者为含氟材料的涂层。其制备方法包括：以聚乙烯为原料熔融后淋至瞬时释压无纺布上形成作为功能层的防护薄膜，冷却固化，得到基于瞬时释压无纺布的化学防护服面料。本发明在保证其具有优异的化学防护性能的同时，可以最大程度的减轻防护服的重量、提高防护服的透湿透气性能，提高穿戴者的舒适度；且瞬时释压无纺布的高柔韧性赋予了防护服优异的防撕裂性能，使其可以抵抗一定的机械冲击，达到更好保护穿戴者安全的目的。

技术研发人员：朱美芳,朱倩沁,孟哲一,范新宇,朱学峰,罗章生,相恒学,朱慧飞,朱丽萍
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15