[发明专利]一种具有阻燃功能的聚烯烃静电滤材及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种具有阻燃功能的聚烯烃静电滤材及其制备方法和用途，制备方法包括如下步骤：1)熔融纺丝：采用A组分和B组分经熔融纺丝后形成皮芯结构连续型双组分复合长丝；A组分包括聚乙烯和具有储电作用的功能介质，B组分包括聚丙烯和具有阻燃功能的介质；或A组分包括聚乙烯和具有阻燃功能的介质，B组分包括聚丙烯和具有储电作用的功能介质；2)成网：皮芯结构连续型双组分复合长丝经分丝后成网；3)加固成型：采用热风熔融粘合固结形成双组分纺粘材料；4)高压静电处理：对双组分纺粘材料充电。本发明静电滤材将阻燃功能与静电过滤功能合而为一，阻燃性能可以满足美国汽车内饰材阻燃标准FMVSS302和中国GB8410标准。

技术领域

本发明涉及一种非织造材料，特别是涉及一种具有阻燃功能的聚烯烃静电滤材及其制备方法和用途。

背景技术

在车载空调、新风净化等空气过滤领域，目前国内外市场上的主流技术和中高效过滤产品主要是熔喷精细过滤材料或静电棉过滤材料，通过胶复合或超声波粘合或高温高压复合等工艺，与无纺布骨架增强材料复合而成，从而满足中效过滤不同等级的标准和要求。

在常规的F、H级别中高效过滤材料中，国内外采用的也是上述熔喷复合骨架材料的产品，且复合过滤材料也是当今国内外研究热点，重点集中在熔喷精细过滤材料的静电驻极技术的开发，熔喷与骨架材料复合工艺的优化提升、多层纤维网复合技术以及复合滤材的高效低阻性能研究等多方面。专利CN105999856A公开了一种增能的聚丙烯/聚酯双组分纺粘滤料及其制备方法，其主要是采用多层不同细度的纺粘长丝纤维网叠加后再加固成型，最后经电晕充电获得滤材，其加工工艺涉及多道加工，过程工艺控制点多而杂，产品过滤阻力较大；专利CN105964059A公开了一种增能的聚乙烯/聚丙烯双组分纺粘滤料及其制备方法，其主要发明内容原理与对应的产品特定同上；专利CN1055586714A公开一种高静电长纤维无纺布及制造方法，其涉及一种皮芯结构的长丝纺粘过滤材料，其主要是将无机物粒子添加到皮层材料中后制成无纺布后再加静电处理，最终获得过滤材料，但存在无机物添加后纺丝工艺和丝束质量较难控制，且静电处理后过滤性能批次不稳定等问题，此外，无机物粒子只能添加到皮层，工艺单一，且微细颗粒与聚合物切片很难混合均匀，存在最终产品质量不稳定的风险隐患。尤其值得指出的是，上述现有技术和产品均不具备阻燃功能，且其硬挺度无法保证，自增强性能较差或必须与其他材料复合以达到增强的效果，不利于后道机械打折的处理。

在众多不同种类的复合过滤材料中，其虽然具有精细过滤和高容尘量等优势特点，但是其多层复合工艺控制相对更加精细和复杂，复合过滤材料的制造加工过程分为多步进行，对组分材料的性能指标、成品率等要求很高，且胶覆合工艺为主流的加工工艺，其中胶的种类、气味和环保性均存在对人身健康有安全隐患；复合过滤材料被加工成过滤器前需要进行机械打折，过程中复合材很容易出现表层材料磨损、起毛、分层等问题，从而导致复合过滤材料性能下降，成本和良品率较难控制；此外，复合过滤材料一般是熔喷材料或静电棉材料，通过胶覆合或热轧或超声波覆合的方式进行复合加工，其工艺的特定决定了产品材料的过滤阻力普遍较大，客观的增大了空气净化系统的能源消耗。

再者，当前过滤领域市场上常见的具有阻燃功能的以单纯的骨架支撑材料为主，现多为干法短纤、湿法短纤骨材，这两种材料虽已有非常成熟完备的制造技术和极高的市场普及度，但仍存在以下暂无法避免的缺陷：

1、短纤干法骨材多由聚酯短纤与低熔点短纤混纺后热熔加固而成，但该种材料在后道工序中与其他材料复合工艺中，其工艺温度工况下极易出现因低熔点纤维再次熔化而受热收缩、大幅度形变；

2、湿法短纤骨材因逸散有毒气味在越来越强调VOC管控的汽车制造应用行业有迫在眉睫的品质隐患；

3、短纤干法、湿法骨材后道打褶后回弹形变量较小，不利于汽车空调滤芯装入、拆出总成；

4、短纤骨材组分纤维排列取向杂乱，成型后其外观色泽较暗地，织物风格美感度较差；