[发明专利]熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法

说明书

本发明公开了一种工艺简单、能耗低且成品过滤效果好的熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法，包括以下步骤：（1）将改性助剂按照设定比例与聚丙烯切片分别加入造粒机的喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到改性母粒，改性助剂混合物总质量比占改性母粒质量比为14‑16.5%；然后将改性母粒和常规聚丙烯切片混合，混合后作为熔喷材料原料；添加有改性助剂的改性母粒质量占熔喷材料原料的质量比为5~10%；（2）通过熔喷装置制备熔喷超细纤维；（3）在熔喷喷丝板两侧下方采用高压喷水装置对从熔喷喷丝孔喷出的超细纤维高速摩擦冲刷；（4）收卷。

技术领域

本发明涉及空气过滤材料制备领域，特别涉及一种熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法。

背景技术

熔喷非织造材料具有纤维直径小、孔径小且孔隙率高等特点，经过驻极整理以后，利用静电吸引作用可以大幅度的提高过滤效率，而不会增加过滤阻力，非常适宜用作高效、低阻空气过滤材料。当前熔喷材料驻极的方法主要为电晕驻极和水驻极，其中电晕驻极装置简单、操作方便、成本低，但是电荷存储稳定性差。水驻极工艺流程长，且设备复杂、成本高，电荷存储稳定性较电晕驻极好。

当前的一些专利公布了水驻极制备熔喷过滤材料的方法，例如专利CN113026206A公布了水驻极熔喷布的一步法生产工艺。通过在水驻极熔喷布的原材料中加入氧化聚乙烯蜡和火山石粉，能够延长静电吸附时间，保证5年内不会发生静电衰减，然而水驻极处理后需对材料烘干整理，能耗较大，因此生产成本较高。专利CN112359482A也存在同样的问题，总体来说，当前的水驻极熔喷材料仍存在制备工艺流程长，能耗较大的问题，同时兼顾高过滤效率、低呼吸阻力已经优异的过滤效率稳定性仍然是需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种工艺简单、能耗低且成品过滤效果好的熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种熔喷过滤材料的一步法水驻极制备方法，包括以下步骤：

（1）改性母粒的制备：将改性助剂按照设定比例与聚丙烯切片分别加入造粒机的喂料斗，在200℃温度下熔融挤出，经水浴冷却后切割成粒，再经过干燥处理后即得到改性母粒，改性助剂混合物总质量比占改性母粒质量比为14-16.5%；改性助剂混合物包含光稳定剂3346、光稳定剂119、光稳定剂9029，硬脂酸盐类成核剂、聚丙烯增韧剂POE以及聚丙烯抗氧剂1010；光稳定剂总含量为60～80wt％，成核剂含量为10~15wt%，增韧剂含量为5~10wt%，聚丙烯抗氧剂含量为5~15wt%；然后将改性母粒和常规聚丙烯切片混合，混合后作为熔喷材料原料；添加有改性助剂的改性母粒质量占熔喷材料原料的质量比为5~10%；

（2）熔喷材料制备：通过熔喷装置制备熔喷超细纤维；

（3）水驻极处理：在熔喷喷丝板两侧下方采用高压喷水装置对从熔喷喷丝孔喷出的超细纤维高速摩擦冲刷；

（4）收卷：将水驻极处理后的熔喷纤维铺展在运动的网帘上以使其相互间进行粘结成薄层状然后冷却，并在网帘末端对冷却后的纤维进行收卷。

作为一种优选的方案，所述步骤（3）中水驻极处理包括：高压喷水装置在喷丝板下方两侧对称配置，喷水装置喷头与竖直向下熔喷的纤维呈0~90°的夹角。

作为一种优选的方案，所述喷水装置喷出的高压水电阻率为16~18.2MΩ.cm，水射流压力为0.5~4.0MPa，喷水孔至熔喷纤维直线距离为10~20cm。

作为一种优选的方案，所述熔喷过滤材料的纤维直径为0.5~5.0μm。