[发明专利]一种代替熔喷布的空气过滤膜及其制备方法

说明书

本发明属于空气过滤材料，具体涉及一种代替熔喷布的空气过滤膜及其制备方法。本发明选用半纤维素和纤维素作为基材，先络合，再进行聚合，最后进行溶解、复配、制膜，成膜后的可获得机械性能较好，过滤效果好，同时透气性好的空气过滤膜，可代替溶喷布使用于卫生防护用品上。

技术领域

本发明属于空气过滤材料，具体涉及一种代替熔喷布的空气过滤膜及其制备方法。

背景技术

空气污染，又称为大气污染，是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。即空气中含有一种或多种污染物，其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命，损害财物、或干扰舒适的生活环境。

现在由于装修、家用化学品、香烟雾等的影响，使得室内环境污染成为继“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后的第三代污染。口罩是居家“抗疫”的常见物品。医用外科口罩可以阻挡70%的微细颗粒，能满足一般防护需要，制作材料主要是聚丙烯。聚丙烯熔喷无纺布材料已经大量应用于医疗卫生健康防护领域以及空气净化滤网，如PM2.5口罩、医疗一次性口罩。通常，为提升材料的过滤效率会降低纤维细度、提高纤维紧密度，有效地解决了PM2.5和细菌的问题。

现有技术中，普通的纱布等材料由于其空隙的孔径太大，根本无法阻挡PM2.5的通过；而现有的专业过滤装置外观较为庞大，不好携带，限制了其应用；同时专业过滤装置的关键部件是吸附材料，现有的吸附材料有活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石和纳米级二氧化钛等，在空气净化行业，最常用的是活性炭。活性炭是用有机含碳材料炭化、活化而成的，其具有发达的空隙结构，绝大部分孔径＜0.05μm；且比表面积高达1000～2000m2/g。但现有的吸附材料在保证过滤效果的同时，通气性差，气体通过的阻力大，尤其是作为口罩中的过滤材料，吸气阻力大，造成无法长时间使用。因此，如何开发一种过滤效果好，同时透气性好的空气过滤膜是本领域一个亟待解决的问题。

发明公开：CN112143412A，公开了一种可重复水洗的空气过滤材料及其制备方法。所述空气过滤材料包括熔喷布、聚四氟乙烯过滤膜以及位于所述熔喷布与所述聚四氟乙烯过滤膜之间的复合粘接剂，所述复合粘接剂包括以下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物24～28重量份，聚甲基丙烯酸甲酯17～20重量份，低密度聚乙烯15～18重量份，萜烯树脂9～12重量份，石蜡3～6重量份，邻苯二甲酸二己酯2～3.5重量份。根据本发明的空气过滤材料经过多次水洗也不会降低复合强度，并且仍然具有较高的过滤效率和较低的空气阻力。此外，本发明还提供了上述空气过滤材料的制备方法，所述制备方法操作简捷高效，易于自动化生产。

发明公开：CN106283404A，公开了一种制备纳米银掺混天然纤维素熔喷不织布的方法，是以聚乙烯醇（PVA）粉体加入纯水制成凝胶态的保护剂，再加入硝酸银3）及硼氢化钠（NaBH4），使该聚乙烯醇保护剂与硝酸银还原形成纳米银溶胶，接着，将该纳米银溶胶加入木浆与氧化甲基吗琳相混合溶解的纤维素浆液内，经去除水分后形成纳米银天然纤维素的粘液(dope)，再以熔喷方式(meltblown)将粘液从纺口挤压出来形成长纤维素丝束，最后经由再生、水洗、水针轧、干燥及卷取等程序后，即可制得具有抗静电及抗菌功能的纳米银天然纤维素熔喷不织布。

发明公开：CN106591984A，公开了一种制备石墨烯掺混天然纤维素熔喷不织布的方法，是以石墨粉做为制备出石墨烯水溶液的原料，再将石墨烯水溶液加入木浆与氧化甲基玛琳混合溶解的浆液内，并去除其水份后形成纺丝粘液后，以熔喷方式(meltblown)直接制得石墨烯天然纤维素不织布；其不需再经过还原制程的程序以及使用还原制程所需的高毒性水合肼溶液，也不会有因使用高毒性水合肼溶液，所导致操作人员吸入或皮肤接触出现头晕、恶心等的健康危害发生，另可藉由制程中增加石墨烯水溶液添加的比例，来达成控制其抗静电性能及导热功能的效果，可以满足不同消费端对抗静电程度及导热功能的要求，且其使用丢弃后又可被自然分解，而成为无害自然环境的环保纤维不织布。