CN105169813B - 一种高效低阻复合抑菌空气过滤材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型高效低阻复合抑菌空气过滤材料，包括PET\PA双组份长丝纤维底层和抗菌母粒\PP纤维表层，两层采用双喷头熔喷自粘结而成，底层纤维抗拉强度高，表层的抗菌母粒组份特别，过滤材料在过滤过程中把含把含有负电荷的微粒、细菌、病毒牢牢吸附，使得细节病毒丧失活力，从而起到杀菌效果，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌8小时杀抑率＞99.5%。

Description

一种高效低阻复合抑菌空气过滤材料

技术领域

本发明涉及空气过滤材料领域，具体涉及一种新型高效低阻复合抑菌空气过滤材料。

背景技术

全球工业化进程给人类赖以生存的地球环境带来了极大的破坏，而“健康、低碳、环保”生活概念深入到人们生活的各个方面。呼吸清新洁净的空气是人类追求的基本要求，防治空气污染和病毒的侵害是空气净化技术行业的责任。在诸多空气净化技术中应用最广最成熟的就是空气过滤器，因此获得理想高过滤效率的过滤材料成了核心技术。目前常规过滤材料仅能有效地将尘埃和细菌阻隔在外，集聚于过滤材料上，因此时间越久，集尘附着在过滤材料上势必产生大的阻力，就会增加设备能耗，噪声、容尘一系列问题，而且附着于上的集尘与细菌长时间不处理，就会不断堆集繁殖，扩散到空气中也形成二次污染。。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型高效低阻复合抗菌空气过滤材料，断裂强度高、低阻超大透气量，滤杀空气中的细菌，过滤效率可达99.9%，有效解决目前过滤材料空气阻力大，阻菌而不杀菌的二次污染空气问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种新型高效低阻复合抑菌空气过滤材料，包括PET\PA双组份长丝纤维底层和抗菌母粒\PP纤维表层，两层采用双喷头熔喷自粘结而成；

所述PET\PA双组份长丝纤维中PET为95%、PA为5%，

所述抗菌母粒\PP纤维中抗菌母粒占PP基础原料的2-2.5%，抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 60~79% 熔体流动速率≧230℃，2.0kg（sin10）

天然电石微粉 10~15% 粒径0.1~0.3微米

氧化银粒子或/和二氧化钛粒子 10~20% 粒径20~40纳米

助剂 1~5%

本发明进一步改进方案是，所述PET/PA双组份长丝纤维要求20-25g/㎡。

本发明进一步改进方案是，所述助剂中偶联剂0.5~2%、分散剂0.5~2%、抗氧剂0.01%。

PP熔喷纤维优点是柔软、蓬松、吸附能力强，过滤效果好；缺点：硬挺度、耐破性、抗拉撕裂强度差。而PET\PA双组份长丝纤维材料的特性正好与PP熔喷纤维相反。两种纤维材料有机结合，克服两者间应用瓶颈，能够拓宽更多的产品应用领域，快速实现工业产业化。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

1、本发明PP与抗菌母粒制得的超细纤维具有纳米复合结构，富含正电荷金属离子。超细熔喷纤维做本发明的高效过滤层其优点是纳米材料具有颗粒尺寸小、不超过40nm比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，使纳米材料表现出特有的小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和表面效应，从而使其具有传统材料所不具有的奇异的物理、化学和光、电、磁特性得到体现。成纤直径小于2μm，随机成网形成不规则多孔隙，纤维比表面积大，过滤效率高，空气阻力低。除此过滤机理外，纤维电荷库仑力及纤维中带电子的金属离子去实现对细小微粒进行捕获。因此增加了过滤材料的过滤效率，过滤效率可达到99.9%。

抗菌母粒是一种专门用于PP熔喷超细纤维的功能性母粒。母粒中有活性电石微粉、金属银、二氧化钛等纳米带电荷离子。在PP熔喷超细纤维中电石可以不断释放电子，使纤维带有大量静电，可以捕获空气中带电微粒；金属银本身就具有杀菌功能，纳米氧化银和纳米二氧化钛可以获得电石释放的大量的正电电荷，带有正电电荷金属离子，在过滤过程中把含把含有负电荷的微粒、细菌、病毒牢牢吸附，使得细节病毒丧失活力，从而起到杀菌效果，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌8小时杀抑率＞99.5%。

2.本发明底层 PET\PA双组份熔喷长丝纤维材料20-25g/㎡做支撑材料,超大透气量，按TSO 9237标准检测方法测得：8800 (200Pa/20C㎡) 厚度0.2mm 断裂强度达到60以上（N/5cm）撕裂和硬挺度都非常高。

3. 本发明采用先进的双喷头熔喷生产工艺，利用熔融成纤的自身温度将多种功能性纤维材料有机地结合在一起，生产出自粘结空气过滤材料，克服了喷胶（粘胶）工艺、超声波热轧工艺增加风阻的弊端，有效降低过滤强烈对比能耗，是一种新型空气过滤环保材料。

具体实施方式

实施例1

本发明所述新型高效低阻复合抑菌空气过滤材料，包括PET\PA双组份长丝纤维底层和抗菌母粒\PP纤维表层，两层采用双喷头熔喷自粘结而成；

所述PET\PA双组份长丝纤维中PET为95%、PA为5%，所述PET/PA双组份长丝纤维要求20-25g/㎡；

所述抗菌母粒\PP纤维中抗菌母粒占PP基础原料的2-2.5%，其中抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 90% 熔体流动速率≧230℃，2.0kg（sin10）

天然电石微粉 5% 粒径0.1~0.3微米

助剂 5%

实施例2

抗菌母粒\PP纤维，抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 60% 熔体流动速率≧230℃，2.0kg（sin10）

天然电石微粉 15% 粒径0.1~0.3微米

氧化银粒子 20% 粒径20~40纳米

助剂 5%

其余如实施例1

实施例3

抗菌母粒\PP纤维，抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 60% 熔体流动速率≧230℃，2.0kg（sin10）

天然电石微粉 15% 粒径0.1~0.3微米

二氧化钛粒子 20% 粒径20~40纳米

助剂 5%

其余如实施例1

实施例4

抗菌母粒\PP纤维，抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 60% 熔体流动速率≧230℃，2.0kg（sin10）

天然电石微粉 15% 粒径0.1~0.3微米

氧化银粒子 10% 粒径20~40纳米

二氧化钛粒子 10% 粒径20~40纳米

助剂 5%

其余如实施例1。

表一 实施例1-4抗菌纤维材料分析检测结果（细菌含量单位cfu/c㎡)

抗菌功能母粒中的二氧化钛在光照下作用更快，但其成本约高于氧化银20%左右。

表二 实施例4抗拉强度检测

Claims (2)

1.一种高效低阻复合抑菌空气过滤材料，其特征在于：包括PET\PA双组份长丝纤维底层和抗菌母粒\PP纤维表层，两层采用双喷头熔喷自粘结而成；

所述PET\PA双组份长丝纤维中PET为95%、PA为5%，PET/PA双组份长丝纤维要求20-25g/㎡；

所述抗菌母粒\PP纤维中抗菌母粒占PP基础原料的2-2.5%，抗菌母粒包括以下重量份组份：

pp树脂切片 60~79% 熔体流动速率≧2.0kg/10min ，230℃

天然电石微粉 10~15% 粒径0.1~0.3微米

氧化银粒子或/和二氧化钛粒子 10~20% 粒径20~40纳米

助剂 1~5%。

2.根据权利要求1所述的一种高效低阻复合抑菌空气过滤材料，其特征在于：所述助剂中偶联剂0.5~2.5%、分散剂0.5~2.5%、抗氧剂0.01%。