[发明专利]一种表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料及其制备方法，熔喷过滤材料为皮芯结构双组份纤维熔喷过滤材料；熔喷过滤材料纤维的皮层和芯层材料为：PP和PET，PLA和PET，PP和PA6的至少一组；熔喷过滤材料的皮层含有改性助剂，改性助剂为受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂，且熔喷过滤材料的纤维表面具有褶皱结构。本发明所述表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料的纤维表面具有褶皱结构，同时增加有改性助剂，能显著提高熔喷过滤材料的比表面积和粗糙度，纤维本体在与高压水射流摩擦时能显著提高固液相间的摩擦，增强摩擦发电效应和电荷储存，进而提高电荷驻极密度和电荷存储稳定性，赋予材料持久的吸附和稳定的过滤性能。

技术领域

本发明属于空气过滤材料制备领域，具体涉及一种表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料及其制备方法。

背景技术

新冠肺炎是一种传染性极强的疾病。它主要通过三种方式传播：呼吸道飞沫传播、密切接触传播和长期密闭环境下高浓度气溶胶传播，并且具有很强的交叉感染能力。因此，如何制备出高性能的个体防护过滤材料是有效阻断其传播和交叉感染的重点。

专利CN103537142A公布了一种针刺静电棉过滤材料，但是制备过程中没有添加有效的增能助剂，因此存在静电吸引效果不佳及一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN206534167U公布了一种防雾霾口罩主体材料及口罩，包括针刺静电棉为第一过滤层和驻极熔喷材料为第二过滤层，同样的，制备过程中未添加可以提升驻极效果的增能助剂，也存在一段时间后过滤效率衰减严重的问题。专利CN113403747A公布了一种可降解无纺布及其制备方法，但所制备的无纺布为单层熔喷结构，会导致过滤效率下降，且制备采用了静电纺丝，过程相对较复杂。

专利CN114875578A公布了一种可降解在线水刺复合过滤材料及制备方法，为发明人利用助剂解决可降解过滤材料很难同时兼顾高过滤效率和高生物降解性的平衡问题，但是，发明人发现，这种方案仍然存在过滤材料使用一段时间后过滤效率严重衰减的问题，主要原因在于，对于“小颗粒”的微尘，是通过滤材水刺驻极产生的电荷进行吸附，该吸附过程以及吸附稳定性均受到熔喷过滤材料中电荷的储存情况影响。

总体来说，当前的驻极体空气过滤材料仍然存在使用一段时间后过滤效率衰减严重的问题，而且，在目前的熔喷驻极工艺中，很难解决熔喷过滤材料使用一段时间后过滤效率严重衰减这一问题，故而需要研究材料新工艺、新结构解决这一问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种具有高稳定性的内部电荷驻极持久性且具有稳定的高过滤性能的纤维表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料及其制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种表面具有褶皱结构的熔喷过滤材料，所述熔喷过滤材料为皮芯结构双组份纤维熔喷过滤材料；

所述熔喷过滤材料的纤维皮层和芯层材料为：PP和PET，PLA和PET，PP和PA6的至少一组；

所述熔喷过滤材料的皮层含有改性助剂，所述改性助剂为受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂。

PP为聚丙烯，是一种热塑性合成树脂，为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，可纺性优异，具有优良的综合性能。

PET为聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽，是生活中常见的一种树脂。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，仍具有较好的电性能。其具有良好的抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性。

PLA为聚乳酸(聚丙交酯)，是一种新型的生物基及可再生生物降解材料。使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成。使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水。

PA6为聚酰胺，一般指锦纶6，是一种高分子化合物。具有较低的熔点，且工艺范围比较宽。