CN112281300A - 一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：纳米级电气石粉3～93％；纳米级有机氟粉体3～90％；分散剂粉体2～10％；柔软剂0～10％；抗老化剂0～5％；抗氧剂1～7％。还公开了上述高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，包括制备热风材料层、制备熔喷材料层、复合、加电等步骤。本高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，非常适用于制备口罩等产品。

Description

一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及一种高弹低阻过滤非织造材料及其制备方法。
背景技术
口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具，以纱布或纸等制成。
口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。目前，市面上售卖的口罩一般分成长方形和杯状两种，长方形的主要有一次性医用外科口罩、活性炭过滤口罩等，杯状的主要有KN95、N95等型号的口罩。
目前，KN95口罩多采用双层25g/m2熔喷材料(即50g/m2熔喷材料)进行生产制备，但部分口罩被抽检时发现过滤效率不达标，严重影响公司形象和经济利益。而其主要原因有两个方面：一是口罩的过滤层过滤性能差；二是过滤层静电衰减较快，开始制备时检测可能过滤效率达到95％以上，但使用一段时间甚至储存一段时间后就衰减到95％以下。
发明内容
本发明的目的是提供一种低克重、高容尘量、静电储存能力持久、低阻力和高过滤效率的高弹低阻过滤非织造材料，还提供了一种生产效率高、工艺简单的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，至少能够解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；
驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
Figure BDA0002728747340000011
Figure BDA0002728747340000021
由此，本发明公开了一种全新的高弹低阻过滤非织造材料，该材料由热风材料层和设置于热风材料层上的至少一层熔喷材料层组成，且熔喷材料层由特殊成分的驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成。经测试，本发明的高弹低阻过滤非织造材料的面密度为50～120g/m2，纵向强力为25～100N/5cm，横向强力为10～50N/5cm，透气性在200～4000mm/s，过滤效率高达95～99.99％，过滤阻力为90～280Pa。
本发明的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。将本发明的高弹低阻过滤非织造材料用作KN95口罩材料，具有易加工定型、手感厚实柔软、能有效隔绝微颗粒和病毒的入侵，同时降低使用者的闷感等优点。
在一些实施方式中，驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
Figure BDA0002728747340000022
在一些实施方式中，热风材料层的比重为36.8～70.5wt％；熔喷材料层的比重为29.5～63.2wt％
在一些实施方式中，纳米级电气石粉的目数为1000～10000目；纳米级有机氟粉体为
Figure BDA0002728747340000023
全氟共聚物中的一个或多个。
在一些实施方式中，热风材料层和熔喷材料层的总厚度为1.8～5.6mm；
在一些实施方式中，热风材料层的细度为1.2～7旦，克重为35～60g/m2；熔喷材料层的细度为1～5微米，克重为25～60g/m2。由此，目前市面上的KN95口罩大多为双层25g/m2熔喷材料制成，即传统的KN95口罩至少需使用50g/m2熔喷材料才能达到95％以上的过滤效果，本发明的高弹低阻过滤非织造材料的熔喷材料层只需单层且克重只需40g/m2即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备热风材料层：将ES纤维经过开松喂入、梳理、加热粘合、蓬松定型，得到热风材料层；
S2、制备熔喷材料层；
所述步骤S2包括以下步骤：
S21、驻极整理剂的制备：将按质量百分比计的3～93％的纳米级电气石粉、3～90％的纳米级有机氟粉体、2～10％的分散剂粉体、0～10％的柔软剂、0～5％的抗老化剂、1～7％的抗氧剂混合均匀得到驻极整理剂；
S22、混料：在混合机中加入质量比为99wt％的聚丙烯切片和1wt％上述步骤S21混合好的驻极整理剂，混合均匀，备用；
S23、熔喷：将步骤S22混合好驻极整理剂的聚丙烯切片经过螺杆挤出机挤出，再经过滤、齿轮计量、衣架型纺丝箱纺丝、喷丝板喷出、热风牵伸、冷却、成网，得到熔喷材料层；
S3、复合：将一层或多层步骤S22制得的熔喷材料层与热风材料层进行复合，得到复合层。
S4、加电：将步骤S3制得的复合层经过驻极加电装置施加静电，得到高弹低阻过滤非织造材料成品。
由此，本发明的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法工艺简单，制造成本低。制得的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。
在一些实施方式中，在步骤S4中，驻极加电装置的加电电压10～100kV。
在一些实施方式中，在步骤S1中，加热粘合的温度为120～140℃，蓬松定型的温度为70～130℃。
在一些实施方式中，在步骤S22中，聚丙烯熔指为1300～1800g/10min。
在一些实施方式中，在步骤S23中，过滤使用过滤网的目数为50～100目；衣架型纺丝箱里过滤网的目数为70～300目；喷丝板的孔径0.2～0.3mm，热风牵伸的温度为230～280℃。
本发明的有益效果：
本发明的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。将本发明的高弹低阻过滤非织造材料用作KN95口罩材料，具有易加工定型、手感厚实柔软、能有效隔绝微颗粒和病毒的入侵，同时降低使用者的闷感等优点。
本发明的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法工艺简单，制造成本低。
附图说明
图1为本发明一实施方式的高弹低阻过滤非织造材料的简化结构示意图；
图2为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备流程简化示意图之一；
图3为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备流程简化示意图之二；
图4为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备流程简化示意图之三；
图5为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备系统的简化框图；
图6为图1所示的高弹低阻过滤非织造材料的制备系统的简化结构示意图。
图1～6中的附图标记：1-高弹低阻过滤非织造材料；2-制备系统；11-热风材料层；12-熔喷材料层；121-驻极整理剂；122-聚丙烯切片；21-喂入机；22-开松机；23-梳理机；24-热粘合烘箱；25-蓬松定型装置；26-收卷装置；27-螺杆挤出机；28-过滤装置；29-齿轮计量泵；210-衣架型纺丝箱；211-喷丝板；212-冷却装置；213-驻极加电装置；214-收卷装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的高弹低阻过滤非织造材料。
如图1所示，该高弹低阻过滤非织造材料1包括至少一层热风材料层11和至少一层熔喷材料层12。本实施方式的热风材料层11为一层，且热风材料层11为热风无纺布。熔喷材料层12由驻极整理剂121添加到聚丙烯切片122中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层11上形成。
驻极整理剂121包括按质量百分比计的以下成分：
Figure BDA0002728747340000041
Figure BDA0002728747340000051
进一步的，本实施方式的驻极整理剂121包括按质量百分比计的以下成分：
Figure BDA0002728747340000052
本实施方式的热风材料层11占整个高弹低阻过滤非织造材料1中的比重为36.8～70.5wt％；熔喷材料层12占整个高弹低阻过滤非织造材料1中的比重为29.5～63.2wt％。
本实施方式的抗氧剂可以为市售的抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂168等中的一种或几种；分散剂可以为TAS-2A分散剂、聚乙烯蜡、EBS分散剂、硬脂酸酰胺等的一种或几种；柔软剂可以为聚酰胺季铵盐、酰胺基多胺季铵盐等的一种或几种；抗老化剂可以为受阻胺光稳定剂、OMMT、紫外线吸收剂UV-9等的一种或几种。
纳米级电气石粉的目数为1000～10000目；
纳米级有机氟粉体为
Figure BDA0002728747340000053
全氟共聚物中的一个或多个。
热风材料层11和熔喷材料层12的总厚度为1.8～5.6mm；
热风材料层11的细度为1.2～7旦，克重为35～60g/m2；
熔喷材料层12的细度为1～5微米，克重为25～60g/m2。
图2～6示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的高弹低阻过滤非织造材料1的制备方法。
如图2～6所示，本实施方式的高弹低阻过滤非织造材料1的制备方法具体包括以下步骤：
S1、制备热风材料层11：将ES纤维经过喂入机21喂入、开松机22开松、梳理机23梳理、热粘合烘箱24加热粘合、蓬松定型装置25蓬松定型，得到热风材料层11；
在本步骤中，加热粘合采用热粘合烘箱24，烘箱的温度为120～140℃，蓬松定型的温度为70～130℃。蓬松定型装置25由多个导辊组成，多个导辊中的至少一个导辊可以为加热辊，加热温度为60～130℃。
S2、制备熔喷材料层12；该步骤具体包括以下步骤：
S21、驻极整理剂121的制备：将按质量百分比计的3～93％的纳米级电气石粉、3～90％的纳米级有机氟粉体、2～10％的分散剂粉体、0～10％的柔软剂、0～5％的抗老化剂、1～7％的抗氧剂混合均匀得到驻极整理剂121；
S22、混料：在高速混合机中加入质量比为99wt％的聚丙烯切片122和1wt％上述步骤S21混合好的驻极整理剂121，混合均匀，备用；
S23、熔喷：将步骤S22混合好驻极整理剂121的聚丙烯切片122经过螺杆挤出机27挤出，再经过滤装置28过滤、齿轮计量泵29计量、衣架型纺丝箱210纺丝、喷丝板211喷出、热风牵伸、冷却装置212冷却、成网，得到熔喷材料层12；
在步骤S22中，聚丙烯熔指为1300～1800g/10min；在步骤S23中，过滤装置28为普通的过滤网，过滤网的目数为50～100目；衣架型纺丝箱210里过滤网的目数为70～300目；喷丝板211的孔径0.2～0.3mm，热风牵伸的温度为230～280℃。
S3、复合：将一层或多层步骤S22制得的熔喷材料层12与热风材料层11进行复合，得到复合层。
在本步骤中，可以根据实际需求选择在热风材料层11上喷射一层熔喷材料层12或者多层熔喷材料层12。熔喷材料层12的层数越多，成本越高，过滤效果越好。
S4、加电：将步骤S3制得的复合层经过驻极加电装置213施加静电，得到高弹低阻过滤非织造材料1成品。
在本步骤中，驻极加电装置213的加电电压10～100kV。
本发明的高弹低阻过滤非织造材料1的制备方法工艺简单，制造成本低。
实施例1
本实施例的高弹低阻过滤非织造材料1的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、制备热风材料层11：
将ES纤维经过经过开松喂入、梳理成网、加热粘合、蓬松定型，得到热风材料层11。
本实施方式的ES纤维的规格为2.0D×38mm，克重为50g/m2；加热粘合通过热粘合烘箱24实现，该热粘合烘箱24采用五节加热方式，从进料端至出料端的加热粘合温度分别可以设置为129.5℃、133℃、133℃、130℃、125℃；蓬松定型工艺的温度为110℃。
S2、制备熔喷材料层12；该步骤具体包括以下步骤：
S21、驻极整理剂121的制备：将按质量百分比计的85wt％的纳米级电气石粉、5wt％的纳米级有机氟粉体、3wt％的分散剂粉体、3wt％的柔软剂、1wt％的抗老化剂、3wt％的抗氧剂在高速混合机中混合120分钟，混合均匀得到驻极整理剂121。
S22、混料：在高速混合机中加入质量比为99wt％的聚丙烯切片122和1wt％上述步骤S21混合好的驻极整理剂121，混合30分钟，备用；
S23、熔喷：将上述混合驻极整理剂121的聚丙烯切片122经过螺杆挤压机挤出，在经过滤、齿轮计量泵29、衣架型纺丝箱210内的纺丝模头纺丝、热风牵伸、冷却、成网，制得熔喷材料层12。
本实施方式的螺杆挤压机内螺杆五区温度从进料端至出料端的温度依次设置为185℃、210℃、230℃、240℃、245℃，衣架型纺丝箱210内的纺丝模头温度设置为250℃，热风牵伸的热风温度设置为255℃，冷却工艺的冷却风为10℃。制得的熔喷材料层12细度在1～3微米，克重为40g/m2。
目前市面上的KN95口罩大多为双层25g/m2熔喷材料制成，即传统的KN95口罩至少需使用50g/m2熔喷材料才能达到95％以上的过滤效果，本发明的高弹低阻过滤非织造材料1的熔喷材料层12只需单层且克重只需40g/m2即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过。
S3、复合：将上述步骤S1生产出来的热风材料层11从熔喷设备网帘上穿过，再将步骤S23制得的聚丙烯熔喷料喷射在热风材料层11上面自行粘合得到底层为一层热风材料层11、表层和为一层熔喷材料层12的复合层。
在本步骤中，可以根据实际需求选择在热风材料层11上喷射一层熔喷材料层12或者多层熔喷材料层12。熔喷材料层12的层数越多，成本越高，过滤效果越好。
S4、加电：将步骤S3制得的复合层经过驻极加电装置213施加静电进行静电驻极处理，得到高弹低阻过滤非织造材料1成品。
在本步骤中，驻极加电装置213的加电电压10～100kV。
在步骤S4之后还包括：
S5、收卷：将步骤S4制得的高弹低阻过滤非织造材料1进行收卷，备用。
本步骤可以根据实际需求进行增设，即通过步骤S4制得的高弹低阻过滤非织造材料1可以直接投入使用，也可以收卷起来备用，方便运输和包装。
产品性能测试：
将通过上述方法制得的高弹低阻过滤非织造材料1进行过滤效率、透气性、断裂强力和厚度等多种性能测试，具体测试方法和测试结果如下：
(1)过滤效率测试：
测试仪器：TSI 8130；测试方法：GB/T 32610-2016；测试条件：85L流量，测试结果见下表1。
(2)透气性能测试：
测试仪器：YG461E；测试方法：GB/T 24218.15-2018；测试条件：试验面积20cm2，压降200Pa。
测试结果为：360mm/s。
(3)断裂强力性能
测试仪器：YG026MG电子织物强力机；测试方法：GB/T 24218.3-2010；测试条件：试样宽度为50mm±0.5mm，长度200mm。测试结果见下表2。
(4)厚度测试：
测试仪器：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果见下表3。
实施例2
本实施例的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法与实施例1基本相同，区别在于：本实施例的驻极整理剂的成份有所不同。
本实施方式的驻极整理剂中的百分比如下：
Figure BDA0002728747340000081
将实施例2的高弹低阻过滤非织造材料进行过滤效率、透气性、断裂强力和厚度等多种性能测试，具体测试方法和测试结果如下：
(1)过滤效率测试：
测试仪器：TSI 8130；测试方法：GB/T 32610-2016；测试条件：85L流量，测试结果见下表1。
(2)透气性能测试：
测试仪器：YG461E；测试方法：GB/T 24218.15-2018；测试条件：试验面积20cm2，压降200Pa。
测试结果为：423mm/s。
(3)断裂强力性能
测试仪器：YG026MG电子织物强力机；测试方法：GB/T 24218.3-2010；测试条件：试样宽度为50mm±0.5mm，长度200mm。测试结果见下表2。
(4)厚度测试：
测试仪器：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果见下表3。
实施例3
本实施例的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法与实施例1基本相同，区别在于：(a)本实施例的驻极整理剂的成份与实施例1的不同；(b)本实施例的熔喷材料层的克重为35g/m2。
本实施方式的驻极整理剂中的百分比如下：
Figure BDA0002728747340000091
将实施例3的高弹低阻过滤非织造材料进行过滤效率、透气性、断裂强力和厚度等多种性能测试，具体测试方法和测试结果如下：
(1)过滤效率测试：
测试仪器：TSI 8130；测试方法：GB/T 32610-2016；测试条件：85L流量，测试结果见下表1。
(2)透气性能测试：
测试仪器：YG461E；测试方法：GB/T 24218.15-2018；测试条件：试验面积20cm2，压降200Pa。
测试结果为：450mm/s。
(3)断裂强力性能
测试仪器：YG026MG电子织物强力机；测试方法：GB/T 24218.3-2010；测试条件：试样宽度为50mm±0.5mm，长度200mm。测试结果见下表2。
(4)厚度测试：
测试仪器：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果见下表3。
实施例4
本实施例的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法与实施例1基本相同，区别在于：(a)本实施例的驻极整理剂的成份与实施例1的不同；(b)本实施例的熔喷材料层的克重为35g/m2。
本实施方式的驻极整理剂中的百分比如下：
Figure BDA0002728747340000101
将实施例4的高弹低阻过滤非织造材料进行过滤效率、透气性、断裂强力和厚度等多种性能测试，具体测试方法和测试结果如下：
(1)过滤效率测试：
测试仪器：TSI 8130；测试方法：GB/T 32610-2016；测试条件：85L流量，测试结果见下表1。
(2)透气性能测试：
测试仪器：YG461E；测试方法：GB/T 24218.15-2018；测试条件：试验面积20cm2，压降200Pa。
测试结果为：466mm/s。
(3)断裂强力性能
测试仪器：YG026MG电子织物强力机；测试方法：GB/T 24218.3-2010；测试条件：试样宽度为50mm±0.5mm，长度200mm。测试结果见下表2。
(4)厚度测试：
测试仪器：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果见下表3。
实施例5
本实施例的高弹低阻过滤非织造材料的制备方法与实施例1基本相同，区别在于：本实施例的驻极整理剂的成份有所不同。
本实施方式的驻极整理剂中的百分比如下：
Figure BDA0002728747340000102
将实施例2的高弹低阻过滤非织造材料进行过滤效率、透气性、断裂强力和厚度等多种性能测试，具体测试方法和测试结果如下：
(1)过滤效率测试：
测试仪器：TSI 8130；测试方法：GB/T 32610-2016；测试条件：85L流量，测试结果见下表1。
(2)透气性能测试：
测试仪器：YG461E；测试方法：GB/T 24218.15-2018；测试条件：试验面积20cm2，压降200Pa。
测试结果为：353mm/s。
(3)断裂强力性能
测试仪器：YG026MG电子织物强力机；测试方法：GB/T 24218.3-2010；测试条件：试样宽度为50mm±0.5mm，长度200mm。测试结果见下表2。
(4)厚度测试：
测试仪器：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果见下表3。
表1、过滤效率测试结果记录表
实施例 过滤效率(％) 过滤阻力(mmH2O)
实施例1 99.158 132
实施例2 99.053 129
实施例3 97.316 106
实施例4 96.827 108
实施例5 99.525 139
表2、断裂强力性能测试结果记录表
Figure BDA0002728747340000111
表3、厚度测试结果记录表
实施例 厚度(mm) 平放2小时后的厚度(mm)
实施例1 3.2 4.3
实施例2 3.5 4.8
实施例3 3.1 4.6
实施例4 3.2 4.6
实施例5 3.5 5.2
综上，本发明的高弹低阻过滤非织造材料的面密度为50～120g/m2，纵向强力为25～100N/5cm，横向强力为10～50N/5cm，透气性在200～4000mm/s，过滤效率高达95～99.99％，过滤阻力为90～280Pa。
本发明的高弹低阻过滤非织造材料采用单层40g/m2熔喷材料层即能阻挡95％以上0.3μm微粒通过，低克重熔喷材料却具有高容尘量、持久静电储存能力、低阻力和高过滤效率性能等优异性能，能够满足防护口罩材料的要求且成本低，非常适用于制备口罩等产品。将本发明的高弹低阻过滤非织造材料用作KN95口罩材料，具有易加工定型、手感厚实柔软、能有效隔绝微颗粒和病毒的入侵，同时降低使用者的闷感等优点。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高弹低阻过滤非织造材料，包括至少一层热风材料层和至少一层熔喷材料层，其特征在于：所述熔喷材料层由驻极整理剂添加到聚丙烯切片中混合均匀，经过熔融纺丝后喷射在热风材料层上形成；
所述驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
Figure FDA0002728747330000011
2.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述驻极整理剂包括按质量百分比计的以下成分：
Figure FDA0002728747330000012
3.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层的比重为36.8～70.5wt％；所述熔喷材料层的比重为29.5～63.2wt％。
4.根据权利要求1所述的高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述纳米级电气石粉的目数为1000～10000目；所述纳米级有机氟粉体为[CF2-CFCl]n、[CF2-CF2]n、[CH2-CF2]n、全氟共聚物中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的一种高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层和熔喷材料层的总厚度为1.8～5.6mm。
6.根据权利要求1所述的一种高弹低阻过滤非织造材料，其特征在于，所述热风材料层的细度为1.2～7旦，克重为35～60g/m2；所述熔喷材料层的细度为1～5微米，克重为25～60g/m2。
7.一种高弹低阻过滤非织造材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备热风材料层：将ES纤维经过开松喂入、梳理、加热粘合、蓬松定型，得到热风材料层；
S2、制备熔喷材料层；
所述步骤S2包括以下步骤：
S21、驻极整理剂的制备：将按质量百分比计的3～93％的纳米级电气石粉、3～90％的纳米级有机氟粉体、2～10％的分散剂粉体、0～10％的柔软剂、0～5％的抗老化剂、1～7％的抗氧剂混合均匀得到驻极整理剂；
S22、混料：在混合机中加入质量比为99wt％的聚丙烯切片和1wt％上述步骤S21混合好的驻极整理剂，混合均匀，备用；
S23、熔喷：将步骤S22混合好驻极整理剂的聚丙烯切片经过螺杆挤出机挤出，再经过滤、齿轮计量、衣架型纺丝箱纺丝、喷丝板喷出、热风牵伸、冷却、成网，得到熔喷材料层；
S3、复合：将一层或多层步骤S22制得的熔喷材料层与热风材料层进行复合，得到复合层。
S4、加电：将步骤S3制得的复合层经过驻极加电装置施加静电，得到高弹低阻过滤非织造材料成品。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述驻极加电装置的加电电压10～100kV。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述加热粘合的温度为120～140℃，所述蓬松定型的温度为70～130℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤S23中，所述过滤工艺使用过滤网的目数为50～100目；所述衣架型纺丝箱里过滤网的目数为70～300目；所述喷丝板的孔径0.2～0.3mm，所述热风牵伸的温度为230～280℃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981703A (zh) * 2021-03-31 2021-06-18 肇庆浚荣非织造材料有限公司 一种高可纺性熔喷无纺布及其制备方法
CN113786675A (zh) * 2021-09-09 2021-12-14 五邑大学 一种新型净化厨房油烟用过滤材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105824A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Araco Corp 繊維層状体およびその製造方法およびその製造装置
CN105586717A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 张家港骏马无纺布有限公司 一种抗菌sms复合非织造材料及其制备方法
CN111016345A (zh) * 2019-11-15 2020-04-17 广东职业技术学院 一种热塑性纤维粘合的棕丝床垫芯材及其制备方法
CN111235666A (zh) * 2020-03-19 2020-06-05 道恩高材(北京)科技有限公司 一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法和应用
CN111484678A (zh) * 2020-06-29 2020-08-04 金发科技股份有限公司 低阻力口罩用熔喷无纺布用驻极母粒及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105824A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Araco Corp 繊維層状体およびその製造方法およびその製造装置
CN105586717A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 张家港骏马无纺布有限公司 一种抗菌sms复合非织造材料及其制备方法
CN111016345A (zh) * 2019-11-15 2020-04-17 广东职业技术学院 一种热塑性纤维粘合的棕丝床垫芯材及其制备方法
CN111235666A (zh) * 2020-03-19 2020-06-05 道恩高材(北京)科技有限公司 一种长效静电保持的熔喷聚丙烯驻极体及其制备方法和应用
CN111484678A (zh) * 2020-06-29 2020-08-04 金发科技股份有限公司 低阻力口罩用熔喷无纺布用驻极母粒及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周晨等: "ES纤维热风非织造布驻极性能初探", 《纺织学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981703A (zh) * 2021-03-31 2021-06-18 肇庆浚荣非织造材料有限公司 一种高可纺性熔喷无纺布及其制备方法
CN112981703B (zh) * 2021-03-31 2022-05-06 东营俊富净化科技有限公司 一种高可纺性熔喷无纺布及其制备方法
CN113786675A (zh) * 2021-09-09 2021-12-14 五邑大学 一种新型净化厨房油烟用过滤材料

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