[发明专利]一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于熔喷无纺材料技术领域，具体涉及一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料，同时还涉及一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的制备方法以及一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的生产装置。

背景技术

PM2.5是指环境空气中空气动力学当量小于等于2.5微米的颗粒物，也称细颗粒物；其能长时间悬浮在空气中；其在空气中的含量（浓度）越高，就代表空气污染越严重。虽然细颗粒物只是地球大气中含量较少的组分，但它对空气质量和能见度等有着重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量影响更大。颗粒物直径越小，进入呼吸道的部位越深，10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2微米以下的颗粒物可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态，可引发心血管病、呼吸道疾病以及肺癌。

随着人们对PM2.5的日益关注，空气过滤材料的研究也日益引起人们的重视。熔喷非织造布（无纺布）是空气过滤使用较普遍的一种材料，但是，传统的熔喷无纺材料纤维直径较粗，过滤效率低，阻力大，无法满足对PM2.5的过滤要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料，解决现有熔喷无纺材料无法满足使用要求的问题。

本发明的第二个目的是提供一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的生产装置。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料，包含以下重量百分比的组分：聚丙烯93～97份、驻极母粒3～6份、聚偏氟乙烯0.1～1份。

一种上述的高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的制备方法，包括下列步骤：

1）取聚丙烯、驻极母粒、聚偏氟乙烯混合均匀，得混合料；

2）将步骤1）所得混合料经螺杆挤出机熔融挤出形成熔体，所述熔体在管道中恒温保温，经计量泵计量后通过喷丝板喷出形成纤维，所述纤维经热风牵伸，在网帘上形成熔喷布；

3）将步骤2）所得熔喷布依次进行红外辐射热处理、高压驻极处理、循环冷却处理，收卷，即得。

步骤2）中所述螺杆挤出机的加热温度为160～250℃。

步骤2）中所述熔体在管道中的保温温度为225～250℃。

步骤2）中所述喷丝板的孔径为200～300μm。

步骤2）中所述热风的温度为230～245℃，压力为0.07～0.09MPa。

步骤3）中所述红外辐射热处理的温度为70～110℃。

步骤3）中所述高压驻极处理的压力为6万伏。

步骤3）中所述循环冷却处理的温度为4℃。

一种高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料的生产装置，包括螺杆挤出机、过滤器、计量泵、模头系统、成网机和卷绕机，所述螺杆挤出机通过第一熔体管道与过滤器相连，所述过滤器通过第二熔体管道与计量泵相连，所述计量泵通过第三熔体管道与模头系统相连；所述成网机具有用于承接模头系统的喷丝板喷出纤维并输送的网帘，所述成网机上网帘背向模头系统的一面设有吸风机；所述卷绕机用于将来自成网机网帘的熔喷布收卷；还包括红外辐射装置、驻极装置和冷却装置；所述红外辐射装置位于网帘朝向模头系统的一面，且沿熔喷布移动方向位于吸风机的后方；所述驻极装置、冷却装置位于成网机和收卷机之间且沿熔喷布移动方向依次设置。

本发明的高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料，对无纺布加入掺杂无机纳米驻极材料的驻极母粒，通过高压电子束流驻极，材料具有高滤效、低流阻及节省能源等优点；另外原料添加聚偏氟乙烯，能够降低纤维细度，提高无纺布的蓬松度和荷电存储能力，使材料具有长寿命、高集尘能力的特点。

本发明的高效过滤PM2.5的熔喷无纺材料，将聚丙烯与驻极母粒、聚偏氟乙烯进行复配，所得熔喷无纺材料具有高孔隙率、纤维直径小于2μm、容尘量大、过滤效率高、阻力低的特点；经驻极处理后驻极电荷储存性能好，电荷保持率可达到2年以上，可在高温高湿的环境下使用；产品环保无污染，具有使用寿命长、使用范围广的优点，尤其适合用于去除气体中的PM2.5。