[发明专利]一种口罩用聚四氟乙烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种口罩用聚四氟乙烯薄膜及其制备方法。所述聚四氟乙烯薄膜的厚度为10～30μm，孔隙率为85～95％，孔径为0.01～0.05μm。所述制备方法包括以下步骤：将分子量为300～400万的聚四氟乙烯树脂与润滑剂混合，依次经推压挤出、压延、纵向拉伸和横向拉伸，制得聚四氟乙烯薄膜。本发明的聚四氟乙烯薄膜对人体无害，具有聚四氟乙烯独特的拒水功能，其多孔物理结构还具有良好的透气功能，独特的纤维三维纵横交错，可阻挡比孔径更小尺寸的固体颗粒物，因此可物理阻挡绝大多数固体颗粒和部分细菌，极其适合用于口罩过滤层。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种口罩用聚四氟乙烯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯薄膜即是由聚四氟乙烯树脂加工而成的一种具有多孔结构的薄膜，具有拒水透气功能，对人体无害，是非常理想的口罩过滤材料。采用聚四氟乙烯薄膜作为口罩过滤层，纳米级微孔起到被动物理阻隔作用，再加上静电吸附或阻隔作用进一步阻挡微粒和细菌病毒的侵入，亦可用于医用口罩过滤层。同时聚四氟乙烯本身是防湿透气的，且可清洗反复使用，长时间佩戴仍然具备防护能力。

现在市场上使用的最多的防护口罩是由无纺布表层中间夹熔喷无纺布制成，主要是靠熔喷无纺布(带静电)起过滤吸附作用(主要靠静电吸附)，该熔喷无纺布静电易消除，且遇水易溶成大孔洞，过滤失效。采用无纺布与高性能的聚四氟乙烯薄膜复合，充分利用微孔膜的小孔径、高孔隙率实现对细微粉尘的高效过滤，对直径0.3μm粉尘过滤效率达到KN95口罩水平，可以有效实现透气不透水、过滤PM2.5、抵御微生物和菌体进入体内的良好效果。

目前市场上也有使用聚四氟乙烯薄膜作为口罩过滤层，但其聚四氟乙烯薄膜是采用分子量100-200万的聚四氟乙烯分散树脂为原料，经混料、压坯、压延及纵向横向双向拉伸制成。由于制备工艺的原因，制成的聚四氟乙烯薄膜厚度在5-30μm，薄膜厚度均匀性差，且孔径较大为0.5-2um，只能用于一般口罩过滤层。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明采用特定分子量的聚四氟乙烯树脂为原料，并对制备工艺进行了研究，提供了一种适用于口罩的具有低孔径、适宜透气率的聚四氟乙烯薄膜及其制备方法。

具体而言，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种口罩用聚四氟乙烯薄膜，所述聚四氟乙烯薄膜的厚度为10～30μm，孔隙率为85～95％，孔径为0.01～0.05μm。本发明中的聚四氟乙烯薄膜可单独作为口罩过滤层使用，亦可与无纺布或功能无纺布复合(热复合或粘结复合)作为口罩过滤层使用。还可进行其他处理作为功能膜使用，如等离子处理、静电喷涂等方式表面改性或引入其他功能物质。

优选的，上述聚四氟乙烯薄膜由分子量为300～400万的聚四氟乙烯树脂制备得到。

本发明还提供一种口罩用聚四氟乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：将分子量为300～400万的聚四氟乙烯树脂与润滑剂混合，依次经推压挤出、压延、纵向拉伸和横向拉伸，制得聚四氟乙烯薄膜。

优选的，上述制备方法中，所述润滑剂为液体润滑剂，进一步优选为异构烷烃溶剂或正构烷烃溶剂油，更优选的，所述润滑剂与所述聚四氟乙烯树脂的重量比为(18～22):(78～82)。

优选的，上述制备方法中，所述推压挤出之前，先将聚四氟乙烯树脂与润滑剂组成的混合料进行熟化，更优选的，所述熟化的温度为40～65℃，熟化的时间为24～36h。

优选的，上述制备方法中，所述推压挤出步骤是将聚四氟乙烯分散树脂与润滑剂形成的混合料推压挤出成聚四氟乙烯棒条，推压压缩比为30～80，优选为40～45。