[发明专利]一种针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料及其制备方法

说明书

本发明属于空气过滤材料技术领域，公开了一种针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料及其制备方法，该制备方法包括：将改性聚丙烯母粒与聚丙烯切片混合后得混合粒料；将混合粒料制成聚丙烯长丝纤维网，针刺加固，得迎尘层针刺材料；用混合粒料制备精滤层熔喷材料；将聚丙烯切片制成聚丙烯纤维网，热轧加固，得支撑层纺粘材料；将迎尘层针刺材料、精滤层熔喷材料和支撑层纺粘材料置于驻极装置上同时驻极，并通过静电吸引力在线复合得到针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料。本发明制备方法制备得到的复合过滤材料可以降低过滤阻力以及延缓加载过滤过程中过滤阻力的上升、拦截小粒径颗粒，过滤效率和稳定性更高。

技术领域

本发明涉及空气过滤材料技术领域，尤其涉及一种针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料及其制备方法。

背景技术

空气中的PM2.5颗粒具有尺寸比较小、寿命长且传播范围广等特点，很容易通过人的呼吸系统进入肺部，从而引起肺部疾病、心脏疾病以及过早死亡等，因此如何制备出有效的空气过滤材料是当前急需解决的重大问题。

专利CN103537142A公布了一种针刺静电棉过滤材料，但是制备过程中没有添加有效的增能助剂，因此存在静电吸引效果不佳及一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN206534167U公布了一种防雾霾口罩主体材料及口罩，包括针刺静电棉为第一过滤层和驻极熔喷材料为第二过滤层，同样的，制备过程中未添加可以提升驻极效果的增能助剂，也存在一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN106890506A公布了一种低阻抗高效能空气过滤材料，以针刺材料为基层，静电纺丝薄膜为表层，但是由于静电纺丝材料纤维直径小、孔径小等特点，作为表层过滤材料很容易堵塞，引起过滤阻力剧烈上升的问题。专利CN106076000A公布了一种添加增能助剂的多层熔喷复合过滤材料，包括迎尘面层熔喷材料、中间层熔喷材料和精滤层熔喷材料，其中各层熔喷材料中都添加有增能助剂，但是熔喷材料存在过滤阻力大的问题，尤其是经过一段时间加载过滤以后，阻力剧烈上升。

总体来说，当前的空气过滤材料还很难同时兼顾高过滤效率、高过滤效率稳定性、低过滤阻力以及大容尘量等性能指标要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料及其制备方法，制备的针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料的过滤效率高、稳定性好，具有大容尘量。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料，该针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料由迎尘层针刺材料、精滤层熔喷材料和支撑层纺粘材料复合而成；

所述迎尘层针刺材料的纤维纤度为1.0～4.0D，面密度为40～300g/m²，厚度为0.40～3.0mm；

所述精滤层熔喷材料的纤维直径为1.5～2.5μm，面密度为15～60g/m²，厚度为0.15～0.60mm；

所述支撑层纺粘材料的纤维纤度为1.5～2.5D，面密度为8～20g/m²，厚度为0.1～0.20mm；

其中，所述迎尘层针刺材料和所述精滤层熔喷材料均含有增能助剂，所述增能助剂为山梨醇类成核剂和硬脂酸钙的混合物。

优选的，所述山梨醇类成核剂为1,3-2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇。

优选的，所述增能助剂中，山梨醇类成核剂的含量为60～80wt％、硬脂酸钙的含量为20～40wt％。

本发明还提供了一种上述针刺/熔喷/纺粘复合过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将增能助剂与聚丙烯切片加入造粒机中，在200℃温度条件下熔融挤出，冷却后切割成粒，干燥处理后得到改性聚丙烯母粒；

2)将所述改性聚丙烯母粒与聚丙烯切片混合，得混合粒料；