CN111378240B - Ptfe纳米口罩膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚四氟乙烯膜技术领域，具体的涉及一种PTFE纳米口罩膜及其制备方法。以质量份数计，原料组成如下：PTFE分散树脂100份；成孔剂25‑40份；抗菌剂0.5‑0.8份；分散剂0.08‑0.1份；抗静电剂0.5‑0.8份。本发明所述的PTFE纳米口罩膜，孔径为100‑200nm，孔隙率90‑95％，纯物理拦截，过滤压差低于6‑7mmH2O，不因温度而变化，不怕潮湿环境；而现有的融喷雾为静电吸附机理，纤维粗，孔洞大、只靠静电作为过滤机制，一旦静电因温度或湿度失效，将无法保护人体。

Description

PTFE纳米口罩膜及其制备方法
技术领域
本发明属于聚四氟乙烯膜技术领域，具体的涉及一种PTFE纳米口罩膜及其制备方法。
背景技术
近年来爆发的大规模疫情多为呼吸道传染病，例如SARS、高致病性禽流感、甲型H1N1流感以及2020年初爆发的新型冠状病毒肺炎；新型冠状病毒直径约80-120纳米，能够感染人、鼠、猪、猫、牛等脊椎动物，传播途径主要通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播，具有传播速度快、易感人群广、发病率高的特点，佩戴口罩成为能够阻断病原微生物浸入人体，预防呼吸道传染病的流行，保护人员健康的有效手段。
常用的口罩分为医用外科口罩和N95杯型口罩；医用外科口罩一般由三层无纺布制成。材料是纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布或者ES热轧无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布，熔喷布一般选用20克重的；N95杯型口罩则由针刺棉、熔喷布及无纺布组成，其熔喷布通常采用40克重甚至更高，其防护效果至少能达到95％；而给这两种口罩带来病毒过滤作用的主要材料均为极细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布。
熔喷无纺布主要材质是聚丙烯，是一种超细静电纤维布，可以捕捉粉尘。含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后，会被静电吸附在无纺布表面，无法透过。普通医用外科口罩的设计要求可以阻挡直径＞3微米的细菌气溶胶颗粒，口罩核心层孔隙直径较大，无法完美的实现对小颗粒细菌、病毒的物理隔离，主要采用为静电吸附的方法，但静电吸附类的口罩存在巨大的缺陷：静电被添加之后，并不是处于始终饱和的状态，无纺布中的静电含量是逐步减少的，而静电的衰减必然导致熔喷无纺布口罩防护效能的下降；且随着佩戴时间增长(如1～2小时)，使口罩受潮，其静电吸附能力减弱，隔离效果逐渐变差。鉴于病毒的微小尺寸，普通医用外科口罩无法实现长久有效的隔离防护。
发明内容
本发明的目的是：提供一种PTFE纳米口罩膜。该口罩膜孔隙率高、孔径小且分布均匀、阻隔效率高、超憎水、使用寿命长；本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的PTFE纳米口罩膜，以质量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0002428457320000011
Figure BDA0002428457320000021
其中：
所述的PTFE分散树脂是DF-203、DF-204或104C中一种，其中DF-203和DF-204的生产厂家为山东东岳高分子材料有限公司，104C的生产厂家为日本大金。
PTFE分散树脂具有以下优异性能：多孔透湿、透气、防水、不吸潮、耐高低温性、耐大气老化性、高化学惰性、耐腐蚀、自润滑性以及表面不沾性。
成孔剂是白油与碳氢溶剂油的混合物；白油与碳氢溶剂油的质量比为3-4：0.5-0.8。
碳氢溶剂油是异构十二烷烃或异构十六烷烃中的一种。
异构十二烷烃和异构十六烷烃均为高度支链化的烃类，异构化程度高，与PTFE相容性非常好，具有优异的粉体分散能力，表面张力低，极易铺展。
本发明所述的PTFE纳米口罩膜，需要严格控制PTFE分散树脂与成孔剂的质量比，当成孔剂的用量太小时，不足以完全浸润PTFE，导致挤出的基膜开裂；当成孔剂的用量太多时，一方面会造成浪费，另一方面导致剪切力减小，造成挤出时相连的PTFE颗粒无法缠绕，最终导致制备的口罩膜强度差、容易断开。
抗菌剂是锐钛型钛白粉；锐钛型钛白粉在紫外线的作用下，使细菌分解从而达到抗菌效果，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。
分散剂为氟炭表面活性剂，氟炭表面活性剂是3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱或8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵中的一种或两种。
抗静电剂是三(十二烷基)甲基氯化铵。
本发明所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
(2)将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
(3)将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
(4)将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜。
其中：
步骤(1)中所述的混合温度为10-15℃，混合时间为10min-0.5h，混合搅拌温度控制在低于15℃，目的是防止PTFE分散树脂预成纤丝。
步骤(1)中所述的预压压力为1-2MPa。
步骤(2)中所述的挤出温度为50-80℃，推挤机压缩比为30-40。
步骤(3)中所述的干燥温度为300-330℃，干燥时间为5-10min，干燥的目的是使成孔剂挥发掉。
步骤(4)中所述的纵向拉伸膨化温度为200-300℃，优选250℃，纵向拉伸膨化倍数为20-30倍。
步骤(4)中所述的横向扩幅膨化分为预热段、扩幅段和热定型，预热段温度为200-300℃，扩幅段温度为200-300℃，横向拉伸倍数为25-35倍，热定型温度为300-400℃。
采用本发明所述的方法制备的PTFE纳米口罩膜的厚度是1-2微米，克重为0.5-1g/m2。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的PTFE纳米口罩膜，孔隙均匀分布率＞99％，使用寿命长、滤效佳；当流体(液体或者气体)在经过PTFE纳米口罩膜时，流体会优先走最大的孔洞，如果孔洞大小不平均，表示过滤时的PTFE纳米口罩膜将无法均匀受力，则PTFE纳米口罩膜的寿命将会缩短，过滤效果会打折，孔洞越均匀，滤材的寿命越长，效果越好。
(2)本发明所述的PTFE纳米口罩膜，孔径为100-200nm，孔隙率90-95％，纯物理拦截，过滤压差低于6-7mmH2O(现有的为12-25mmH2O，呼吸阻抗大)，不因温度而变化，不怕潮湿环境；而现有的熔喷布为静电吸附机理，纤维粗，孔洞大、只靠静电作为过滤机制，一旦静电因温度或湿度失效，将无法保护人体。
(3)本发明所述的PTFE纳米口罩膜，利用孔径可以阻挡直径小于200nm的病菌，PTFE材料与气流的摩擦阻力小，在高过滤的同时还能保持较低的呼吸阻力。
(4)本发明所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，制备工艺简单、易于实现，效率高，制备的纳米口罩膜防水、高透气、防风透湿、耐腐蚀、阻隔病毒细菌、耐久可连续使用30天无任何指标降低，过滤效率达到99％，优于pp熔喷布100倍以上。
(5)本发明所述的PTFE纳米口罩膜，表面具有蜘蛛网式的微孔结构，在三维结构上具有网状连通、孔孔镶套、孔道弯曲等非常复杂的变化，因此具备优异的表面过滤功能；利用该材料生产的纳米口罩，具备阻隔效率高、使用寿命长、轻薄透气的特点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的PTFE纳米口罩膜，以质量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0002428457320000031
Figure BDA0002428457320000041
其中：
所述的PTFE分散树脂为DF-203，生产厂家为山东东岳高分子材料有限公司。
DF-203的技术指标为：体积密度435g/L，拉伸强度为30MPa，断裂伸长率为330％，含水率＜0.03％，平均粒径为470μm。
成孔剂是白油与碳氢溶剂油的混合物；碳氢溶剂油为异构十二烷烃；白油与异构十二烷烃的质量比为3.5：0.7。
抗菌剂是锐钛型钛白粉。
分散剂为氟炭表面活性剂，氟炭表面活性剂为3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱。
抗静电剂是三(十二烷基)甲基氯化铵。
本实施例1所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
(2)将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
(3)将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
(4)将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜。
其中：
步骤(1)中所述的混合温度为15℃，混合时间为20min。
步骤(1)中所述的预压压力为2MPa。
步骤(2)中所述的挤出温度为70±2℃，推挤机压缩比为35。
步骤(3)中所述的干燥温度为310±2℃，干燥时间为8±1min，干燥的目的是使成孔剂挥发掉。
步骤(4)中所述的纵向拉伸膨化温度为250±2℃，纵向拉伸膨化倍数为25倍。
步骤(4)中所述的横向扩幅膨化分为预热段、扩幅段和热定型，预热段温度为250±2℃，扩幅段温度为250±2℃，横向拉伸倍数为27倍，热定型温度为330±2℃。
采用本实施例1所述的方法制备的PTFE纳米口罩膜的厚度是1.5微米，克重为0.7g/m2。
实施例2
本实施例2所述的PTFE纳米口罩膜，以质量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0002428457320000042
Figure BDA0002428457320000051
其中：
所述的PTFE分散树脂为DF-204，生产厂家为山东东岳高分子材料有限公司。
DF-204的技术指标为：体积密度440g/L，拉伸强度为33MPa，断裂伸长率为355％，含水率＜0.03％，平均粒径为485μm。
成孔剂是白油与碳氢溶剂油的混合物；碳氢溶剂油是异构十六烷烃；白油与异构十六烷烃的质量比为4：0.5。
抗菌剂是锐钛型钛白粉。
分散剂为氟炭表面活性剂，氟炭表面活性剂是8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵。
抗静电剂是三(十二烷基)甲基氯化铵。
本实施例2所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
(2)将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
(3)将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
(4)将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜。
其中：
步骤(1)中所述的混合温度为10℃，混合时间为0.5h。
步骤(1)中所述的预压压力为2MPa。
步骤(2)中所述的挤出温度为80℃，推挤机压缩比为30。
步骤(3)中所述的干燥温度为325±2℃，干燥时间为6±1min，干燥的目的是使成孔剂挥发掉。
步骤(4)中所述的纵向拉伸膨化温度为290±2℃，纵向拉伸膨化倍数为30倍。
步骤(4)中所述的横向扩幅膨化分为预热段、扩幅段和热定型，预热段温度为290±2℃，扩幅段温度为290±2℃，横向拉伸倍数为35倍，热定型温度为390±2℃。
采用本实施例2所述的方法制备的PTFE纳米口罩膜的厚度是2微米，克重为1g/m2。
实施例3
本实施例3所述的PTFE纳米口罩膜，以质量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0002428457320000061
其中：
所述的PTFE分散树脂为104C，生产厂家为日本大金。
104C技术指标为：密度：2.2g/cm3，拉伸强度为34.6MPa，断裂伸长率为480％，含水率0.01％，平均粒径为450μm。
成孔剂是白油与碳氢溶剂油的混合物；碳氢溶剂油为异构十二烷烃；白油与异构十二烷烃的质量比为3：0.6。
抗菌剂是锐钛型钛白粉。
分散剂为氟炭表面活性剂，氟炭表面活性剂是3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱。
抗静电剂是三(十二烷基)甲基氯化铵。
本实施例3所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
(2)将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
(3)将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
(4)将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜。
其中：
步骤(1)中所述的混合温度为12℃，混合时间为0.5h。
步骤(1)中所述的预压压力为2MPa。
步骤(2)中所述的挤出温度为60±2℃，推挤机压缩比为30。
步骤(3)中所述的干燥温度为325±2℃，干燥时间为7±1min，干燥的目的是使成孔剂挥发掉。
步骤(4)中所述的纵向拉伸膨化温度为285±2℃，纵向拉伸膨化倍数为20倍。
步骤(4)中所述的横向扩幅膨化分为预热段、扩幅段和热定型，预热段温度为285±2℃，扩幅段温度为285±2℃，横向拉伸倍数为25倍，热定型温度为310±2℃。
采用本实施例3所述的方法制备的PTFE纳米口罩膜的厚度是1微米，克重为0.5g/m2。
对实施例1-3制备的PTFE纳米口罩膜进行性能测试，结果如下表1所示：
表1PTFE纳米口罩膜性能检测数据
指标 实施例1 实施例2 实施例3
孔径大小(nm) 130 120 150
孔隙率(％) 95％ 93％ 92％
孔径均匀分布率(％) 99.2％ 99.1％ 99.3％
将实施例1-3制备的PTFE纳米口罩膜与纺粘无纺布复合，制备成PTFE纳米口罩，该口罩分为三层：纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布，并且对PTFE纳米口罩进行性能测试，测试结果如下：
PTFE纳米口罩气溶胶过滤性能测试：参考GB 19083-2003《医用防护口罩技术要求》中的方法测试PTFE纳米口罩对颗粒物的过滤效率和气流阻力。测试装置采用美国TSI3160分级效率测试台，测试介质是计数中位径为0.075μm的NaCl气溶胶，测试气体流量为85L/min。
制备的PTFE纳米口罩对NaCl气溶胶的过滤效率和气流阻力测试结果如表2所示。结果显示其过滤效率高于99.0％，高于GB 19083-2003中规定的95％。气流阻力为6-7mmH2O，低于GB 19083-2003中规定的35mmH2O(343Pa)。因此其过滤性能满足GB 19083-2003的要求。
表2PTFE纳米口罩过滤效率和气流阻力测试结果
实施例 过滤效率(％) 阻力(mmH<sub>2</sub>O)
实施例1 99.6 6.5
实施例2 99.3 6.3
实施例3 99.5 6.8

Claims (6)

1.一种PTFE纳米口罩膜，其特征在于：以质量份数计，原料组成如下：
PTFE分散树脂 100份
成孔剂 25-40份
抗菌剂 0.5-0.8份
分散剂 0.08-0.1份
抗静电剂 0.5-0.8份；
其中：成孔剂是白油与碳氢溶剂油的混合物；碳氢溶剂油是异构十二烷烃或异构十六烷烃中的一种；白油与碳氢溶剂油的质量比为3-4：0.5-0.8；
分散剂是3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱或8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵中的一种或两种；
所述的PTFE分散树脂是DF-203、DF-204或104C中一种；
所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，由以下步骤组成：
（1）将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
（2）将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
（3）将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
（4）将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜；
其中：步骤（4）中所述的纵向拉伸膨化温度为200-300℃，纵向拉伸膨化倍数为20-30倍；所述的横向扩幅膨化分为预热段、扩幅段和热定型，预热段温度为200-300℃，扩幅段温度为200-300℃，横向拉伸倍数为25-35倍，热定型温度为300-400℃。
2.根据权利要求1所述的PTFE纳米口罩膜，其特征在于：抗菌剂是锐钛型钛白粉；抗静电剂是三（十二烷基）甲基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的PTFE纳米口罩膜，其特征在于：PTFE纳米口罩膜的厚度是1-2微米，克重为0.5-1g/m2。
4.一种权利要求1所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
（1）将PTFE分散树脂、成孔剂、抗菌剂、分散剂和抗静电剂进行混合搅拌，混合均匀后进行预压，预压成圆柱状的毛坯；
（2）将毛坯放入到推挤机中进行挤出，得到基带；
（3）将基带放入烘箱内进行干燥，得到干燥后的基带；
（4）将干燥后的基带在拉膜机上首先进行纵向拉伸膨化，然后进行横向扩幅膨化，最后进行热定型，即得到PTFE纳米口罩膜。
5.根据权利要求4所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的混合温度为10-15℃，混合时间为10min-0.5h；所述的预压压力为1-2MPa。
6.根据权利要求4所述的PTFE纳米口罩膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的挤出温度为50-80℃，推挤机压缩比为30-40；步骤（3）中所述的干燥温度为300-330℃，干燥时间为5-10min。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111616450A (zh) * 2020-07-13 2020-09-04 哈尔滨飞诺科技有限责任公司 一种非医用纳米膜过滤口罩
CN114345019A (zh) * 2021-12-28 2022-04-15 河南省安克林滤业有限公司 具有阻燃功能的抗菌抗病毒复合过滤材料及其生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103585898A (zh) * 2013-10-22 2014-02-19 湖州森诺氟材料科技有限公司 一种用于pm2.5空气过滤的聚四氟乙烯口罩过滤膜及其制备方法
CN104785018A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 博裕纤维科技（苏州）有限公司 一种pvdf纳米纤维多功能空气过滤材料及制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4425448A (en) * 1982-05-20 1984-01-10 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Polytetrafluoroethylene resin with degradation retarder
DE19544912A1 (de) * 1995-12-01 1997-06-05 Gore W L & Ass Gmbh PTFE-Körper aus mikroporösem Polytetrafluorethylen mit Füllstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
TW406101B (en) * 1997-01-20 2000-09-21 Daikin Inpustries Ltd Filter medium and air filter unit using the same
CN102527248B (zh) * 2012-01-06 2015-09-16 湖州森诺氟材料科技有限公司 光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
TWI627994B (zh) * 2013-07-05 2018-07-01 日東電工股份有限公司 用於分解污染物之過濾元件、用於分解污染物之系統及使用該系統之方法
CN103483749B (zh) * 2013-07-23 2015-10-21 中大鑫新材料科技（厦门）有限公司 特种含氟分散树脂混合料及其微孔薄膜
CN103483748B (zh) * 2013-07-23 2015-10-21 中大鑫新材料科技（厦门）有限公司 特种含氟分散树脂混合料及其微孔薄膜的制备方法
CN109012233B (zh) * 2018-10-15 2021-05-07 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种防静电聚四氟乙烯微孔膜的制备方法、由该方法制得的膜及其应用
CN109608794B (zh) * 2018-12-03 2020-07-17 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 Ptfe微孔膜及其制备方法以及复合质子交换膜

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103585898A (zh) * 2013-10-22 2014-02-19 湖州森诺氟材料科技有限公司 一种用于pm2.5空气过滤的聚四氟乙烯口罩过滤膜及其制备方法
CN104785018A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 博裕纤维科技（苏州）有限公司 一种pvdf纳米纤维多功能空气过滤材料及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4种新型氟碳表面活性剂;席先锋等;《精细化工》;20051205;第67-69页 *

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