CN111876906A - 一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 - Google Patents
一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111876906A CN111876906A CN202010604525.1A CN202010604525A CN111876906A CN 111876906 A CN111876906 A CN 111876906A CN 202010604525 A CN202010604525 A CN 202010604525A CN 111876906 A CN111876906 A CN 111876906A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- woven fabric
- chitosan
- parts
- performance
- filtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000004750 melt-blown nonwoven Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
- D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
- D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0001—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高过滤性能无纺布及其加工工艺，涉及医用过滤防护材料技术领域。该高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：壳聚糖60‑80份，聚氧化乙烯20‑40份。加工工艺包括以下步骤：1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀；2)、利用静电纺丝工艺将纺丝溶液纺丝制备高过滤性能无纺布。本发明在壳聚糖中掺入适量的聚氧化乙烯，混合进行静电纺丝，使溶液的可纺性大大的提高，明显的改善了壳聚糖溶液难纺的现象。具有纤维直径小，均一性好，纤维孔隙率可达80‑90％等优点，这种结构的滤材可有效去除亚微米级别以及微米级别颗粒。而且加工低成本，工艺可控。
Description
技术领域
本发明涉及医用过滤防护材料技术领域，具体涉及一种高过滤性能无纺布及其加工工艺。
背景技术
现有口罩过滤性能主要取决于口罩中间的熔喷无纺布的过滤效率，其中医用外科口罩PFE(颗粒过滤效率)要求≥30％，医用防护口罩PFE(颗粒过滤效率)要求≥95％，而医用防护口罩中间一般放两层熔喷无纺布过滤效率才能达到95％以上，目前很难有一层无纺布过滤效率可以达到95％以上。
发明内容
为此，本发明提供一种高过滤性能无纺布及其加工工艺，以解决现有技术中一层无纺布过滤效率无法达到95％以上的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，该高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖60-80份，聚氧化乙烯20-40份。
进一步地，所述的壳聚糖为天然高分子壳聚糖。
进一步地，所述的高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
根据本发明的第二方面，该高过滤性能无纺布的加工工艺包括以下步骤：
1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀；
2)、利用静电纺丝工艺将纺丝溶液纺丝制备高过滤性能无纺布。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的外加电压为20kV。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的接收距离为15～23cm。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的推进速度为1-1.3ml/h。
进一步地，所述的静电纺丝工艺制得的电纺纤维直径为80～130nm。
本发明具有如下优点：
天然高分子壳聚糖具有良好的物理化学性能、生理活性、生物可降解性和止血抑菌作用，但天然高分子壳聚糖本身溶解度小、溶液粘度高，故而天然高分子壳聚糖溶液很难进行静电纺丝。本发明在壳聚糖中掺入适量的聚氧化乙烯，混合进行静电纺丝，使溶液的可纺性大大的提高，明显的改善了壳聚糖溶液难纺的现象。
本发明制得的高过滤性能无纺布具有以下优点：
1)纤维直径小，均一性好。2)小孔径，高孔隙率及高通量。运用静电纺丝技术纤维孔隙率可达80-90％，这种结构滤材可有效去除亚微米级别以及微米级别颗粒。3)大比表面积，强吸附力。4)低成本，工艺可控。
该高过滤性能无纺布的单层过滤效率至少可达到95％，如放置于口罩中当过滤层，口罩PFE颗粒过滤效率必然大于95。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1静电纺丝设备的示意图；
图中：1-注射器 2-高压静电发生装置 3-接收装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
该高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
参见图1，静电纺丝设备包括注射器1和接收装置3，注射器1内放入电极，电极连接高压静电发生装置2的正极，接收装置3接地，作为负极，本实施例的接收装置3为接收板。该高过滤性能无纺布的加工工艺包括以下步骤：
1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀；
2)、将纺丝溶液置于注射器1中，注射器1中的纺丝溶液在电场作用下，纺丝溶液被制成电纺纤维，最终在接收装置3上形成高过滤性能无纺布。静电纺丝工艺制得的电纺纤维直径为80～130nm。静电纺丝工艺的外加电压为 20kV，注射器1至接收装置3的接收距离为15～23cm。注射器1的推进速度为1-1.3ml/h。
本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为91％，单层过滤效率为 96％。
实施例2
本实施例高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖60份，聚氧化乙烯40份。
本实施例中高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为87％，单层过滤效率为95.2％。
实施例3
本实施例高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖80份，聚氧化乙烯20份。
本实施例中高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为88％，单层过滤效率为95.3％。
对比例1
高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖55份，聚氧化乙烯45份。
高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。静电纺丝制得的电纺纤维直径大于150nm，制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为81％，单层过滤效率为94.4％。
对比例2
高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
高过滤性能无纺布采用熔喷工艺制作。制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为78％，单层过滤效率为93％。
经过各实施例及对比例的对比可以看出，本发明高过滤性能无纺布采用壳聚糖/聚氧化乙烯混合进行静电纺丝，使溶液的可纺性大大的提高，明显的改善了壳聚糖溶液难纺的现象。具有纤维直径小，均一性好，纤维孔隙率可达 80-90％等优点，这种结构的滤材可有效去除亚微米级别以及微米级别颗粒。而且加工低成本，工艺可控。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种高过滤性能无纺布，其特征在于：所述的高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖60-80份，聚氧化乙烯20-40份。
2.根据权利要求1所述的高过滤性能无纺布，其特征在于：所述的壳聚糖为天然高分子壳聚糖。
3.根据权利要求1所述的高过滤性能无纺布，其特征在于：所述的高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
4.权利要求1～3任一项所述的高过滤性能无纺布的加工工艺，其特征在于：所述的加工工艺包括以下步骤：
1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀；
2)、利用静电纺丝工艺将纺丝溶液纺丝制备高过滤性能无纺布。
5.根据权利要求4所述的高过滤性能无纺布的加工工艺，其特征在于：所述的静电纺丝工艺的外加电压为20kV。
6.根据权利要求4所述的高过滤性能无纺布的加工工艺，其特征在于：所述的静电纺丝工艺的接收距离为15～23cm。
7.根据权利要求4所述的高过滤性能无纺布的加工工艺，其特征在于：所述的静电纺丝工艺的推进速度为1-1.3ml/h。
8.根据权利要求4所述的高过滤性能无纺布的加工工艺，其特征在于：所述的静电纺丝工艺制得的电纺纤维直径为80～130nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010604525.1A CN111876906A (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010604525.1A CN111876906A (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111876906A true CN111876906A (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=73157230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010604525.1A Pending CN111876906A (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111876906A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022096175A1 (de) * | 2020-11-04 | 2022-05-12 | Mslsolutions Gmbh | Textiles flächengebilde mit virenhemmender ausrüstung |
| CN114516677A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-20 | 恒天嘉华非织造有限公司 | 一种用于水净化的无纺布及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104083946A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 上海洁晟环保科技有限公司 | 抗菌口罩滤片及其制备方法和抗菌口罩 |
| US9101508B2 (en) * | 2011-12-07 | 2015-08-11 | Esmaeil Mirzaei | Electro spun nanofibrous wound dressing and a method of synthesizing the same |
| KR20150125881A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-10 | 전남대학교산학협력단 | 수용성 키토산과 폴리에틸렌옥사이드를 활용한 유착방지용 나노섬유시트와 이의 제조방법 |
| CN105839407A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-08-10 | 东南大学 | 一种医用高分子材料纳米纤维的表面生物功能化方法 |
| CN106693030A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-05-24 | 青岛新智源健康科技有限公司 | 一种壳聚糖纳米纤维及其规模化电纺制备方法和应用 |
| CN109758838A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-17 | 惠州德赛信息科技有限公司 | 一种抗菌可重复使用的空气净化滤网及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-29 CN CN202010604525.1A patent/CN111876906A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9101508B2 (en) * | 2011-12-07 | 2015-08-11 | Esmaeil Mirzaei | Electro spun nanofibrous wound dressing and a method of synthesizing the same |
| KR20150125881A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-10 | 전남대학교산학협력단 | 수용성 키토산과 폴리에틸렌옥사이드를 활용한 유착방지용 나노섬유시트와 이의 제조방법 |
| CN104083946A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 上海洁晟环保科技有限公司 | 抗菌口罩滤片及其制备方法和抗菌口罩 |
| CN106693030A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-05-24 | 青岛新智源健康科技有限公司 | 一种壳聚糖纳米纤维及其规模化电纺制备方法和应用 |
| CN105839407A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-08-10 | 东南大学 | 一种医用高分子材料纳米纤维的表面生物功能化方法 |
| CN109758838A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-17 | 惠州德赛信息科技有限公司 | 一种抗菌可重复使用的空气净化滤网及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许乐等: "壳聚糖/聚氧化乙烯静电纺丝工艺研究", 《合成纤维工业》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022096175A1 (de) * | 2020-11-04 | 2022-05-12 | Mslsolutions Gmbh | Textiles flächengebilde mit virenhemmender ausrüstung |
| CN114516677A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-20 | 恒天嘉华非织造有限公司 | 一种用于水净化的无纺布及其制备方法 |
| CN114516677B (zh) * | 2022-02-14 | 2022-12-20 | 恒天嘉华非织造有限公司 | 一种用于水净化的无纺布及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111876906A (zh) | 一种高过滤性能无纺布及其加工工艺 | |
| CN113368712B (zh) | 一种高效空气过滤复合纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN107137979A (zh) | 一种微米纤维三维骨架/聚合物纳米纤维复合过滤材料及其制备方法 | |
| CN113413684B (zh) | 一种聚乳酸纳米双层纤维膜滤芯及其制备方法 | |
| CN109914037B (zh) | 一种非织造纳米石墨烯/聚丙烯腈无纺布的制备方法 | |
| CN101538776A (zh) | 同轴聚膦腈纳米纤维复合膜及其制备方法 | |
| CN112981556B (zh) | 一种静电纺丝纤维收集装置及其制备径向取向结构的纳米纤维膜的方法 | |
| CN105624927B (zh) | 袋式除尘器用基材‑纳米纤维复合滤料的工业化生产方法 | |
| CN108653794A (zh) | 一种复合医用敷料的制备方法 | |
| CN110404339A (zh) | 一种高效低阻pm2.5抗菌防霉过滤材料及其制备方法 | |
| CN109289327B (zh) | 一种具备抗菌的高效空气过滤膜及其制备方法 | |
| CN112999896A (zh) | 一种勃姆石改性吸附膜及其制备方法和应用 | |
| CN114318578A (zh) | 一种抗菌除甲醛的二氧化锰/聚氨酯复合纤维及其制备方法 | |
| CN110180400B (zh) | 一种导电纳米纤维过滤膜及其制备方法 | |
| CN215137801U (zh) | 一种具有静电纺丝纳米纤维层的过滤装置及口罩 | |
| KR20110131665A (ko) | 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 에어 필터여재 및 그 제조방법 | |
| JP3506790B2 (ja) | 複合繊維及びこれを用いた繊維シート | |
| CN114984665A (zh) | 一种分支状完全可降解纳米纤维口罩滤芯材料及其制备方法 | |
| KR101386424B1 (ko) | 백혈구 제거용 필터 및 그의 제조방법 | |
| CN112844060A (zh) | 一种3d复合空气过滤材料的制造方法 | |
| KR100762255B1 (ko) | 나노섬유의 제조 방법 | |
| CN205460046U (zh) | 一种具有网格结构的可水冲散遗弃的敷料 | |
| CN115090131A (zh) | 一种微纳米结构复合膜、制备方法及其用途 | |
| JPH02191759A (ja) | 高強力シート | |
| CN220665614U (zh) | 一种pla熔喷水驻极复合无纺布 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201103 |