[发明专利]一种可重复使用口罩的滤材、其制造方法和口罩

说明书

本发明涉及一种可重复使用口罩的滤材、其制造方法和口罩。其包括：纳米纤维膜核心过滤层；位于所述纳米纤维膜核心过滤层一侧的基材A；和位于所述纳米纤维膜核心过滤层另一侧的基材B；其中，所述基材A和所述基材B中的至少一层是ES纤维无纺布，并且所述滤材为通过将基材A、纳米纤维膜核心过滤层和基材B由高温热压合或高温热压合后再超声波焊接的方式复合在一起而形成的。本发明的滤材完全依靠物理作用截留颗粒物，无需进行驻极处理，且可以耐受洗涤和消毒过程，洗消后性能不会发生显著降低。

技术领域

本发明涉及一种耐洗涤和消毒的可重复使用口罩的滤材及其制备方法和口罩，具体涉及一种高效低阻且耐洗涤和消毒的可重复使用口罩滤材及其制备工艺，属于口罩滤材领域。

背景技术

可重复使用口罩不仅对于解决流行病疫情早期的“口罩慌”具有极其重要的意义，同时可以节省资源，避免大量丢弃的已使用口罩对环境的污染。口罩可重复使用有多种方式，如紫外线消毒、医用酒精消毒、高温蒸汽消毒、水洗涤等。

但是传统的熔喷布滤材，主要依靠静电作用拦截颗粒物，经过水洗或医用酒精消毒后静电会被中和，过滤效率大幅下降，难以制备出高性能的耐洗涤和消毒的可重复口罩。基于纳米纤维膜的滤材，如使用静电纺丝或溶液喷射纺丝制备的纳米纤维膜，具有纤维直径小，比表面积大、孔隙率高的优势，是制备高效低阻滤材的理想材料。其过滤效率相比熔喷布更高，无需静电单靠物理截留就可以实现KN95级别的过滤效果。

但是通常的纳米纤维膜口罩滤材为一次性使用，首先，纳米纤维膜是有纳米纤维膜层层堆叠而成，纳米纤维膜间缺乏结点，因此纳米纤维易发生滑移，位置发生变化，导致孔洞的产生，PFE下降其次，由于纳米纤维膜非常细，机械强度低，洗涤或消毒时在外力的作用下难免会发生破损，导致过滤效果大幅下降。最后纳米纤维膜和通常的PP和PET基材间的结合力非常弱，在外力作用下，纳米纤维膜会从基材上脱落，发生破损。

如专利CN106237717B报道了一种非织造布/纳米纤维/非织造布的滤材，其虽然具有优良的过滤效果，但是三层之间的复合不够紧密，进行洗涤或消毒过程中三层易分层并发生破损，过滤效率大幅降低。

CN111590984A公开了一种用于口罩的环保型热熔胶贴合的三合一材料，包括相互平行的上保护层、中过滤层以及下保护层，所述上保护层与中过滤层通过热熔胶膜固定连接，中过滤层与下保护层也通过热熔胶膜固定连接。但是热熔胶会影响气体阻力，并且主成分是石化产品，在人体的温度作用下对人体都具有一定的危害，特别是用于口罩这种与人体密切接触的产品时，不仅可能对肌肤造成刺激，而且有害副产物可能经口鼻摄入人体，对健康造成危害。

现有技术均无法有效解决纳米纤维膜无法耐多次洗涤和消毒的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效低阻且耐多次洗涤和消毒的纳米纤维膜复合滤材及其制备方法。该方法工艺简单易批量生产，滤材性能易调控，经过多次洗涤和消毒后不会发生显著破损，性能较为稳定，其可以用于制备可重复使用的平面和立体防护口罩。

纤维直径越细，其过滤效果越好，纳米纤维膜相比传统的微米纤维组成的熔喷布在相同的克重或过滤阻力下具有更高的物理过滤效率。但是纤维越细，纤维膜的强度越差，洗涤时越易破损。因此纳米纤维膜常和无纺布基材复合在一起，对纳米纤维膜进行保护。但是传统的复合工艺复合的强度较低，纤维膜易和基材脱离，失去保护效果。并且纳米纤维膜通常由纳米纤维膜层层堆叠而成，纳米纤维相互间没有结点，洗涤后纳米纤维位置会发生移动，导致大量缺陷的产生，PFE大幅下降。

ES纤维为双组分皮芯结构复合纤维，皮层(PE材质)组织熔点低且柔软性好，芯层组织(PP或PET材质)则熔点高、强度高。这种纤维经过热处理后，皮层一部分熔融而起粘结作用，其余仍保留纤维状态，同时具有热收缩率小的特征。ES纤维系列具有广泛的加工适合性，现存的主要无纺布加工法都可以使用ES纤维。例如：ES纤维热轧无纺布、ES长纤维无纺布、ES纤维热风棉、ES纤维针刺或水刺无纺布等。