[发明专利]一种纺粘/静电纺/纺粘复合非织造材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于非织造材料领域，具体涉及一种纺粘／静电纺／纺粘复合非织造材料及其制备方法 

背景技术

近年来随着空气污染程度的日益加剧，雾霾天气出现的次数越加频繁，人们对空气中污染物的认识也逐渐加深。其中PM2.5是全社会关注的焦点，PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5μm颗粒物。虽然细颗粒物只是大气成分中含量很少的成分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，很容易入侵人体引起哮喘、支气管炎等，对人类健康造成严重影响。 

传统织物滤料中应用较多的是机织物滤料、针织物滤料、三向织物滤料和编辫织物滤料等。机织物滤料由于经纬纱线都经过加捻，所以纱线本身和交织点的密度都比较大，过滤物几乎只能从经纬线间的空隙通过。一般机织过滤材料的孔隙率只有30％～40％，而且是直通的。过滤主要通过经纱与纬纱的孔隙进行，滤料本身的阻力大；织造滤料只有在形成粉尘层后，才能阻挡较小颗粒物。目前，空气过滤材料使用较多的是非织造材料，相比传统织物滤料，非织造材料孔隙率较高、过滤效率更高。现在使用的非织造空气过滤材料一般是针刺非织造材料和纺粘／熔喷／纺粘(SMS)非织造材料。针刺非织造材料适合用作粗效过滤材料，过滤粒径较大的颗粒，SMS复合非织造材料可以应用在中效过滤材料，如将其应用于PM2.5的过滤，则需增加熔喷层的厚度，导致过滤阻力增加，透气性下降。因此开发适合应用于PM2.5过滤的高效低阻过滤材料成为了迫切的需要。 

目前，静电纺丝工艺是制备纳米纤维最有效、最快捷的方法，其制备的纤维直径可以低于100纳米，可以应用于各种对过滤精度要求较高的领域。如作为空气过滤材料，能够过滤直径0.3微米以下的颗粒并具有99.97％以上的过滤效率。本发明从材料设计的角度出发，采用复合工艺，提出并制备出一种纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料，该复合非织造材料，具用过滤精度高、过滤阻力小、透气性好、力学强度大的优点。 

发明内容

本发明的目的是提供一种纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料及其制备方法。该方法是在纺粘非织造材料表面进行静电纺丝，再与纺粘非织造材料复合后热轧制得纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料。本发明制备的纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料具有过滤精度高、过滤阻力小、透气性好、力学强度大的优点。 

本发明的一种纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料，该材料是由两层纺粘无纺布中间夹持着静电纺材料构成的，其中纺粘无纺布为树脂切片经纺粘工艺制造而成，静电纺材料是由纤维在高压静电场力作用下得到，然后沉落到铺有纺粘无纺布的铝板接收器上而成的。 

所述的纺粘无纺布材料的纤维平均直径为10-30um，材料的平均孔径为5-40um，材料的平均克重在10-100g／m²。 

所述的静电纺材料的纤维平均直径为80-1000nm，材料的平均孔径为300-800nm，材料的平均克重在0.2-2g／m²。 

本发明所述的一种纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料采用如下技术方案实现： 

1)通过1号放卷机将一层纺粘无纺布(S)平铺在铝板接收器表面； 

2)将树脂切片溶解在溶剂得到浓度在0.05-0.4g／ml的纺丝液，在纺丝喷头上施加高压正电，铺有纺粘无纺布铝板接收器接地，对纺丝液进行静电纺丝，纺丝液的挤出速率为0.3-3ml／h，纺丝电压为20-40kV，接收距离为15-30cm，静电纺丝形成的纤维被接收在纺粘无纺布表面，形成静电纺层(E)； 

3)通过2号放卷机将另一层纺粘无纺布(S)铺到由步骤(1)和步骤(2)形成的布面上，最终形成两层纺粘无纺布中间夹持着静电纺层的三明治式结构的SES复合无纺布；SES复合无纺布经过一组导布辊进入到双辊热轧机中，形成SES复合非织造材料； 

4)将上述的SES复合非织造材料室温下干燥48-72小时，确保纺丝残留溶剂的彻底挥发。 

本发明的有益效果是： 

1.本发明的一种纺粘／静电纺／纺粘(SES)复合非织造材料具有高空隙率、高比表面积及纳米尺度纤维，对微小粒子的过滤具有高效低阻的特点； 

2.本发明的制备方法简单，操作简便，成本低，对设备要求不高。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作具体说明。 

实施例1：