CN112239920B - 一种功能性熔喷材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能性熔喷材料的制备方法，涉及化学纤维制造领域。包括以下步骤：使用双组份熔喷系统或多组份熔喷系统，将单组分高聚物原料切片直接从2个或多个进料仓分开投入系统，同时在至少一个进料仓中投入添加剂，经过熔喷纺丝，得到所述功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维中，不同位置可分别设置指定浓度的添加剂。该方法根据不同添加剂制备不同的结构，灵活调控单组分聚合物熔喷纤维中添加剂的浓度分布和种类，优化材料性能，扩展双组份熔喷系统和多组份熔喷系统的用途。

Description

一种功能性熔喷材料的制备方法
技术领域
本发明涉及化学纤维制造领域，具体涉及一种功能性熔喷材料的制备方法。
背景技术
熔喷法是将高聚物熔体通过高速高温气流喷吹，使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维，然后凝聚到多孔滚筒或成网帘上形成纤网，再经自身粘合或热粘合作用得以加固而制成非织造布的一种生产技术。熔喷无纺布生产的产品，具有高过滤效率、低阻力、柔软、纤网在不加粘结剂的情况下自粘合等优点，被广泛应用在空气过滤(中效以及亚高效过滤等)，个人防护(N95或KN95级别的防尘口罩、与纺粘布复合用于隔离服或者防护服等)、液体过滤及电池隔膜、工业擦拭布、保暖材料等。
目前，单一聚合物的熔喷非织造工艺多采用单组份熔喷系统，高分子聚物(诸如聚乙烯，聚丙烯，聚苯硫醚等)的切片在进料仓和添加剂搅拌混合后高温熔融，形成的高分子聚合物熔体从诸如螺杆挤出机的挤出设备挤出，经过计量设备并通过T-型或者衣架型模头装置以及分配板进入熔喷喷头，高速气流通过空气加热器等加温设备，从气流通道进入纺丝单元，高温、高速的气流使得熔体细流受到拉伸，从而形成微米级或者亚微米级的纤维束，再聚集到成网滚筒或者成网帘上形成纤网，纤网经自粘合作用得以加固而制成熔喷法纤维非织造布。为了弥补单一聚合物在某些应用上的性能不足，双组份或者多组份纺丝技术也被应用在熔喷非织造材料生产中，从而改善材料的弹性、柔软性、结合力、强度、耐用性等，双组份或者多组份的熔喷设备和工艺一般有两套或者多套进料系统，经过分配板系统进入指定喷丝头，以满足多种聚合物复合的需求。例如专利CN101591837A中描述了一种并列型双组分熔喷材料，聚合物A为电气石改性的PP(20-80％)，聚合物B为PET(80-20％)，双组分材料经高压电晕放电驻极之后，制备出双组分熔喷耐久驻极非织造材料。
中国专利申请201811248557.1公开了一种耐光老化聚丙烯熔喷非织造布的加工方法，其步骤为：所述聚丙烯熔喷非织造布纤维采用皮芯复合结构，其中所述芯层组分为纯聚丙烯切片，所述皮层结构在形成皮层的聚丙烯切片母粒中混入光反射剂和光吸收剂，最终制备出添加剂集中在纤维皮层中、具有皮芯结构的耐光老化聚丙烯熔喷非织造布纤维。采用的是皮芯结构的加工方法，使添加剂分布在纤维表层，降低了添加异物颗粒对纤维本体结构和性能的不利影响。同时，降低了添加剂的使用量，最大幅度地提升了添加剂在纤维表层的含量，使纤维表层的添加物对光的吸收和反射作用最大化。但该专利使用了中间法步骤制备皮层熔体，聚丙烯切片和所需要添加的反射剂和光吸收剂的添加剂母粒经过熔融混合、挤出、冷却固化形成皮层熔体，凝固后的皮层熔体再经过复合纺丝系统熔融挤出。该工艺原料经过两道熔融挤出且冷却的过程，步骤繁复、不易推广。
综上，现有技术依然存在以下问题：
(1)单一聚合物组分纺丝时，添加剂在纤维中的分布难以控制，无法最大效能的发挥添加剂的效果；
(2)双组份和多组份熔喷系统未能被充分利用，同时使用时存在操作过程繁琐的弊端，难以推广。
针对现有技术存在的以上问题，本发明提供一种功能性熔喷材料的制备方法，利用多组份熔喷系统制备单一聚合物组分的功能性熔喷材料，可以根据不同添加剂制备不同的结构，灵活调控添加剂的浓度分布和种类，优化材料性能，减少添加剂带来的机械性能的损失，形成多功能、低成本的熔喷材料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种功能性熔喷材料的制备方法，根据不同添加剂制备不同的结构，灵活调控单组分聚合物熔喷纤维中添加剂的浓度分布和种类，优化材料性能，扩展双组份熔喷系统和多组份熔喷系统的用途。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种功能性熔喷材料的制备方法，包括以下步骤：
使用双组份熔喷系统或多组份熔喷系统，将单组分高聚物原料切片直接从2个或多个进料仓分开投入系统，同时在至少一个进料仓中投入添加剂，经过熔喷纺丝，得到所述功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维中，不同位置可分别设置指定浓度的添加剂。
作为一个优选的技术方案，具体步骤如下：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出高聚物熔体1和高聚物熔体2；同时，在至少一个进料仓中添加添加剂；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，只在所述功能性熔喷材料的纤维的外环部分添加添加剂1，如附图1所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓1中添加添加剂1，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出含有添加剂1的高聚物熔体1和高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，只在所述功能性熔喷材料的纤维的内核部分添加添加剂2，如附图2所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓2中添加添加剂2，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出高聚物熔体1和含有添加剂2的高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维的外环部分添加添加剂1，内核部分添加添加剂2，如附图3所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓1中添加添加剂1，进料仓2中添加添加剂2，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出含有添加剂1的高聚物熔体1和含有添加剂2的高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维中，内核部分添加剂浓度低于外环部分，如附图4所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓1和进料仓2中均添加添加剂1，其中进料仓1中添加浓度高于进料仓2中添加浓度，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出含有添加剂1的高聚物熔体1和含有添加剂1的高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维中，内核部分添加剂浓度高于外环部分，如附图5所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓1和进料仓2中均添加添加剂2，其中进料仓2中添加浓度高于进料仓1中添加浓度，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出含有添加剂2的高聚物熔体1和含有添加剂2的高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
按照上述制备方法制备的一种功能性熔喷材料，所述功能性熔喷材料的纤维内核部分和外环部分分别添加不同成分、不同浓度的多种添加剂，如附图6所示。
优选的，上述功能性熔喷材料的具体制备方法为：
(1)采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，同时进料仓1中添加添加剂1和添加剂2，进料仓2中添加添加剂2，添加剂2的在进料仓1中的浓度高于在进料仓2中的浓度。然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出含有添加剂1和添加剂2的高聚物熔体1和含有添加剂2的高聚物熔体2；
(2)高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
(3)通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成所述功能性熔喷材料。
上述高聚物包括但不限于聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚酰胺(PA)，热塑性聚氨酯(TPU)，聚苯硫醚(PPS)等。
优选的，上述添加剂1为抗菌剂、阻燃剂、光稳定剂、静电驻极母粒中的一种或多种。
优选的，上述添加剂2为增强剂、阻燃剂、静电驻极母粒中的一种或多种。
所述抗菌剂包括但不限于有机抗菌剂、无机抗菌剂、天然抗菌剂；
所述无机抗菌剂例如银、铜、锌等金属离子、氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等金属化合物、负载了金属离子的多孔材料等；所述有机抗菌剂例如酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物类、季铵盐类、双呱类、酚类等；所述天然抗菌剂例如甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵、壳聚糖、昆虫抗菌性蛋白质、桧柏、艾蒿、芦荟、甘草、鱼腥草、茶叶、石榴皮、胆矾，雄黄等。
所述阻燃剂包括但不限于卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁等。
所述光稳定剂包括但不限于光屏蔽剂、紫外光吸收剂、猝灭剂、受阻胺光稳定剂、氢过氧化物分解剂等；
所述光屏蔽剂包括但不限于碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料；所述紫外光吸收剂包括但不限于邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类等。
所述静电驻极母粒包括但不限于高介电常数的无机添加剂、辅助成核试剂、抗氧化剂、抗油剂等；
所述高介电常数的无机添加剂例如氧化铝、氧化镁、氧化钡等；所述辅助成核试剂例如炭黑、高岭土、二氧化钛、羧酸盐、硬脂酸镁等；
所述抗氧化剂包括但不限于丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)等。
所述增强剂包括且不限于天然矿物、合成无机物和工业副产物；
所述天然矿物包括但不限于碳酸钙、滑石粉、陶土、云母粉、二氧化硅、硫酸钙、粉煤灰、红泥木粉和纤维素等。
优选的，所述功能性熔喷材料的纤维外环部分和内核部分的截面面积比为0.1-10:1，进一步优选为1-2:1。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)可以最大限度的发挥添加剂的功能，灵活调控添加剂的浓度分布和种类，实现多种添加剂功能之间的相互支持；
(2)优化材料性能，减少添加剂带来的机械性能的损失，形成多功能、低成本的熔喷材料；
(3)充分利用双组份和多组份熔喷系统，提高应用前景。
附图说明
图1为外环部分添加添加剂的纤维结构示意图；
图2为内核部分添加添加剂的纤维结构示意图；
图3为外环部分和内核部分添加不同添加剂的纤维结构示意图；
图4为内核部分添加剂浓度低于外环部分的纤维结构示意图；
图5为外环部分添加剂浓度低于内核部分的纤维结构示意图；
图6为内核部分和外环部分分别添加不同成分、不同浓度的多种添加剂的纤维结构示意图；
图7为本发明所采用的双组分双组分熔喷系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用一方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
所用设备为双组份熔喷纺丝机：
(1)在熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片中加入进料质量0.1％的银纳米粒子(粒径范围5-30nm)，在进料仓001a中使用255±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002a挤出含有银纳米粒子的聚丙烯熔体1，进入齿轮计量泵004a；同时，将熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片在进料仓001b使用275±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002b挤出聚丙烯熔体2，进入齿轮计量泵004b；
(2)聚丙烯熔体1流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的外壳部分；聚丙烯熔体2流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的内核部分；
(3)高速气流通过空气加热器003加温至180±20℃，并从气流通道进入纺丝单元008，通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘010上形成功能性熔喷材料。
纤维外环部分和内核部分的截面面积比为1:1。
所得功能性熔喷材料的纤维结构如图1所示，该结构为核壳结构，且外部壳结构中添加抗菌剂，使材料具有灭菌抗菌性能。
实施例2
所用设备为双组份熔喷纺丝机：
(1)在熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片在进料仓001a中使用255±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002a挤出聚丙烯熔体1，进入齿轮计量泵004a；同时，将熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片中加入进料质量2％的硬脂酸镁，在进料仓001b使用275±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002b挤出含有硬脂酸镁的聚丙烯熔体2，进入齿轮计量泵004b；
(2)聚丙烯熔体1流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的外壳部分；聚丙烯熔体2流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的内核部分；
(3)高速气流通过空气加热器003加温至180±20℃，并从气流通道进入纺丝单元008，通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘010上形成功能性熔喷材料。
纤维外环部分和内核部分的截面面积比为1:2
所得功能性熔喷材料的纤维结构如图2所示，该结构为核壳结构，仅在核结构添加硬脂酸镁静电驻极添加剂，具有较高的存储电荷能力。
实施例3
所用设备为双组份熔喷纺丝机：
(1)在熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片加入进料质量0.1％灭菌添加剂银纳米粒子(粒径范围5-30nm)，在进料仓001a中使用255±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002a挤出含有银纳米粒子的聚丙烯熔体1，进入齿轮计量泵004a；同时，将熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片中加入进料质量0.5％的二氧化钛纳米粒子(粒径范围10-50nm)，在进料仓001b使用275±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002b挤出含有二氧化钛纳米粒子的聚丙烯熔体2，进入齿轮计量泵004b；
(2)聚丙烯熔体1流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的外壳部分；聚丙烯熔体2流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的内核部分；
(3)高速气流通过空气加热器003加温至180±20℃，并从气流通道进入纺丝单元008，通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘010上形成功能性熔喷材料。
纤维外环部分和内核部分的截面面积比为1.5:1。
所得功能性熔喷材料的纤维结构如图3所示，该结构为核壳结构，在核结构添加驻极添加剂二氧化钛纳米粒子，从而在驻极处理之后，具有较高的存储电荷能力，同时在外部壳结构中添加抗菌剂，使材料具有灭菌抗菌性能，由此形成具有高过滤效率、低阻力、且具有抗菌效果的多功能熔喷无纺材料。
实施例4
(1)在熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片加入进料质量0.1％的硬脂酸镁，在进料仓001a中使用255±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002a挤出含有硬脂酸镁的聚丙烯熔体1，进入齿轮计量泵004a；同时，将熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片中加入进料质量2％的硬脂酸镁，在进料仓001b使用275±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002b挤出含有硬脂酸镁的聚丙烯熔体2，进入齿轮计量泵004b；
(2)聚丙烯熔体1流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的外壳部分；聚丙烯熔体2流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的内核部分；
(3)高速气流通过空气加热器003加温至180±20℃，并从气流通道进入纺丝单元008，通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘010上形成功能性熔喷材料。
纤维外环部分和内核部分的截面面积比为1.5:1。
所得功能性熔喷材料的纤维结构如图5所示，该结构为核壳结构，在双组份核壳结构中添加不同浓度的静电母粒，核结构内的高浓度添加区用于电荷储能区域，壳结构的低浓度添加区形成电荷运输渠道，从而在驻极处理之后，具有较高的存储电荷能力。
实施例5
(1)在熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片加入进料质量0.05％的二氧化钛纳米粒子(粒径范围10-50nm)和进料质量5％的聚磷酸铵，在进料仓001a中使用255±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002a挤出含有二氧化钛粒子和聚磷酸铵的聚丙烯熔体1，进入齿轮计量泵004a；同时，将熔融指数MFI为1500-1600克/10分钟(熔点为173℃)的聚丙烯高分子聚物的切片中加入进料质量0.5％的二氧化钛纳米粒子(粒径范围10-50nm)，在进料仓001b使用275±10℃的温度进行高温熔融，从螺杆挤出机002b挤出含有二氧化钛粒子的聚丙烯熔体2，进入齿轮计量泵004b；
(2)聚丙烯熔体1流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的外壳部分；聚丙烯熔体2流经衣架型模头装置005、分配板006中特定的管道，进入核壳结构喷头007的内核部分构；
(3)高速气流通过空气加热器003加温至180±20℃，并从气流通道进入纺丝单元008，通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘010上形成功能性熔喷材料。
纤维外环部分和内核部分的截面面积比为1.5:1。
所得功能性熔喷材料的纤维结构如图6所示，该结构为核壳结构，在核壳结构添加不同浓度的二氧化钛纳米粒子，用于形成电荷储能区域，壳结构的驻级母粒形成电荷运输渠道，具有较高的存储电荷能力。同时在双组份结构的外围壳结构中加入阻燃添加剂，形成具有高过滤效率、低阻力、具有阻燃效果的多功能熔喷无纺材料。
实施例6
与实施例2不同的是，硬脂酸镁添加在进料仓001a中，进料仓001b中不添加硬脂酸镁，其余皆相同。
得到仅在纤维壳结构中添加硬脂酸镁的功能性熔喷材料。
对比例1
与实施例3不同的是，仅交换银纳米粒子和二氧化钛纳米粒子的添加位置，其余均相同。
得到纤维壳结构添加二氧化钛纳米粒子、核结构添加银纳米粒子的功能性熔喷材料。
对比例2
与实施例4不同的是，仅交换两种浓度添加剂的添加位置，其余皆相同。
得到纤维壳结构内为高浓度添加区、核结构的低浓度添加区的功能性熔喷材料。
对比例3
按照中国专利申请201811248557.1所记载的方法制备熔喷法非织造布，核壳组分的截面面积比、添加剂种类和用量皆与实施例2相同。
对比例4
与实施例4不同的是，纤维外环部分和内核部分的截面面积比为12:1，其余皆相同。
对比例5
与实施例5不同的是，用单组分熔喷系统制备，其余皆相同，即二氧化钛粒子和聚磷酸铵直接与聚丙烯高分子聚物的切片混合后加入进料仓，得到二氧化钛粒子和聚磷酸铵在纤维内部均匀分布的功能性熔喷材料。
结果检验：
1、拉伸强度测试
测试方法：分别按照实施例和对比例所描述的方法，制备克重为75g/m2的熔喷无纺布，经过热辊定性处理，测试纤维的强度。测试结果和方法如表1所示：
表1.
克重g/m<sup>2</sup> 拉伸强力纵向N/5cm 拉伸强力横向N/5cm
测试方法 GB/T 24218.1 DIN EN 29073-3 DIN EN 29073-3
实施例1 75.68 26.75 19.86
实施例2 74.38 29.43 18.75
实施例3 73.12 35.12 25.42
实施例4 73.56 28.96 20.13
实施例5 74.86 36.43 24.37
实施例6 75.24 25.13 17.53
对比例1 74.25 33.20 20.16
对比例2 73.67 27.76 19.67
对比例3 76.10 25.56 13.67
对比例4 74.59 27.43 19.53
对比例5 75.34 32.10 20.53
2、驻极效果测试
测试方法：使用电晕放电的方法，对得到的熔喷无纺布进行静电驻极处理(充电电压50kV，电极丝距极板距离8cm)。按照GB2626参考方法，使用TSI 8130A作为测试仪器，质量中径为0.26微米的氯化钠气溶胶作为测量介质，测试材料在85L/min流速下的过滤效率。测试结果见表2。
表2.
Figure BDA0002719808860000121
Figure BDA0002719808860000131
3、抗菌效果测试
测试方法：使用GB/T 20944.2-2007纺织品抗菌性能评价第二部分：吸收法进行测试，测试结果见表3：
表3.
金黄色葡萄球菌 大肠杆菌
组别 抑菌率(％) 抑菌率(％)
实施例1 >99.9 >99.9
实施例3 >99.9 >99.9
对比例1 >90 >90
4、阻燃效果测试
测试方法：使用GB/T5456-2009纺织品燃烧性能垂直方向试样火焰蔓延性能的测定标准进行测试，测试结果如下：
表4.
续燃时间s 阴燃时间s 损毁长度mm
实施例5 3 4 68.8
对比例5 5 5 86.4
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种熔喷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）采用双组分熔喷系统，将高聚物的切片分别在进料仓1和进料仓2高温熔融，然后分别经过对应的挤出设备、计量设备挤出高聚物熔体1和高聚物熔体2；同时，分别在两个进料仓中添加不同浓度的添加剂；
（2）高聚物熔体1和高聚物熔体2经过模头装置，然后在分配板中流经各自管道进入熔喷喷头指定位置，挤出混合熔体细流；其中，高聚物熔体1的位置为纤维的外环部分，高聚物熔体2的位置为纤维的内核部分；
（3）通过气流拉伸，将混合熔体细流形成微米级或者亚微米级的纤维束，聚集到成网滚筒或者成网帘上形成功能性熔喷材料，
所述功能性熔喷材料的纤维的外环部分添加添加剂1、内核部分添加添加剂2，添加剂1和2为静电母粒，且内核部分添加剂浓度高于外环部分。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能性熔喷材料的纤维外环部分和内核部分的截面面积比为0.1-10:1。
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