[发明专利]一种3D熔喷布及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种3D熔喷布，包括布体，所述布体表面双侧均突出地设有多个腔体。本发明腔体的设置提高了单位体积的接触面积，无需通过折叠或骨架支撑即可提高过滤面积，可以大大降低熔喷布的通气阻力，提高过滤效果和使用舒适性。此外，本发明还公开了一种3D熔喷布的制备方法，在传统熔喷布制作工艺基本不变的情况下，仅对成型工序做出调整，仅通过使用3D表面的成型模体，即可实现熔喷布的3D立体效果。这样可以在工艺流程和制作成本不增加的情况下，提高产品的性能。此外，本发明的熔喷布无需折叠或骨架支撑即可提高过滤面积，可以实现高通气性的产品在平面口罩、立体口罩、以及空气过滤器上的应用。

技术领域

本发明涉及熔喷布制造技术领域，更具体地，涉及一种3D熔喷布及制备方法和应用。

背景技术

目前市面大部分熔喷布结构为平面结构，或者立体感不强。熔喷布的通气阻力主要通过产品的克重、纤维的粗细、布面蓬松度等工艺参数来减小熔喷布的通气阻力。

这些方法都有一定的局限性，比如通过降低克重或者提高纤维直径来减小通气阻力，但是产品的过滤效率也随之下降，而提高布面蓬松度，产品的滤效、强力等指标都会降低，布面易起毛。例如，中国发明专利 CN 112813583 A熔喷布生产工艺方法，该技术方案只能在这几个参数之间选择一组最佳参数，尽可能地降低通气阻力，工艺难度相对较大。

另外为了提高熔喷布接触面积，有人通过折叠的方式提高接触面积，但熔喷布是柔软的，必须通过复合一层硬挺骨架才能实现折叠，用于空气过滤器，但不能用于口罩。也有人采用硬质骨架与熔喷布压模复合，制成杯型口罩等，也不能用于平面口罩。类似的技术方案如，中国发明专利 CN 213253426 U 一种高质过滤熔喷布，以及中国发明专利 CN214115884 U 一种熔喷纤维成网装置。

发明内容

本发明的首要目的在于针对上述缺陷和不足，通过设置不平整的熔喷布表面结构，解决现有熔喷布要么透气性较差，要么需要折叠或加设硬质骨架的技术矛盾，提供了一种具有高厚度、高透气性、高容尘量的3D熔喷布。

本发明的另一个目的在于，提供一种3D熔喷布的制备方法。

本发明的另一个目的在于，提供一种3D熔喷布的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案为：

本发明所述的3D熔喷布，包括布体，所述布体表面两侧均凸出地设有多个腔体。

优选地，所述腔体沿突出方向的凸起高度为0.2-5mm，凹陷深度为0.1-4.5mm。

优选地，所述布体的克重为10-100g/m²。

优选地，多个所述腔体以连续多行整齐排列，或以连续两排凹陷交错排列，或随机排列。

优选地，所述布体由PP、PE、PLA或PBAT中的一种或多种原料制备而成。

优选地，所述布体的原料中添加有用于提高熔喷静电驻极稳定性的辅料，所述辅料包括质量占比为0.1-10%的驻极粉或母粒。

本发明所述的3D熔喷布的制备方法，包括步骤：将母粒喂入挤压机，加热熔融后经计量、纺丝输出熔喷纤维；熔喷纤维喷落在成型模体的表面，并在此表面堆积形成熔喷布；其中，所述表面设置成沿双侧凹凸不平整的表面形状。

优选地，所述计量过程为：根据产品设定克重以一定频率计量输出熔融熔喷料至纺丝模头；所述纺丝过程为：纺丝模头输出的熔喷料在热气流作用下喷出熔喷纤维；所述堆积形成熔喷布的过程为：在负压抽吸的作用下，熔喷纤维在表面堆积形成熔喷布并冷却定型，形成立体熔喷布。

优选地，在成型后还包括步骤：

静电驻极：采用电晕驻极或者水驻极的方法对立体熔喷布进行静电驻极；卷绕分切：对驻极好的立体熔喷布进行卷绕分切。