(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011528027.X
(22)申请日 2020.12.22
(71)申请人 临泉县圣茂纺织品有限公司
地址 236400 安徽省阜阳市临泉县经济开
发区邢塘居委会66号
(72)发明人 郭东东
(74)专利代理机构 合肥金律专利代理事务所
(普通合伙) 34184
代理人 杨霞
(51)Int.Cl.
D04H 1/541(2012.01)
D04H 3/14(2012.01)
D04H 3/009(2012.01)
D01D 5/30(2006.01)
D01F 1/10(2006.01)
D01F 8/14(2006.01)A41D 31/00(2019.01)A41D 13/11(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种口罩用可降解熔喷无纺
电气石3‑5份、成核剂1.5‑2份、增韧剂4‑6份；其 且可以降解。权利要求书1页 说明书3页CN 112726025 A 2021.04.30
C N 112726025
A
1.一种口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，其原料按重量份包括：复合主料100份、改性电气石3‑5份、成核剂1.5‑2份、增韧剂4‑6份；其中，复合主料包括聚乳酸和聚己内酯。
2.根据权利要求1所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，将电气石与银盐研磨混匀，烘干后球磨混匀，再煅烧得到中间物料；用硅烷偶联剂接枝改性中间物料得到改性电气石。
3.根据权利要求2所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，银盐为硝酸银；优选地，在改性电气石制备过程中，电气石和银盐的重量比为10:0.1‑0.3。
4.根据权利要求2或3所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，电气石的粒径≤15μm。
5.根据权利要求2‑4任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，烘干温度为60‑70℃。
6.根据权利要求2‑5任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，球磨为干法球磨；优选地，在改性电气石制备过程中，球料比为3‑4:1，球磨时间为1‑2h。
7.根据权利要求2‑6任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，在改性电气石制备过程中，煅烧温度为550‑650℃，煅烧时间为3‑3.5h。
8.根据权利要求1‑7任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，成核剂由硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺组成；优选地，硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺的重量比为1:2‑3。
9.根据权利要求1‑8任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，增韧剂为马来酸酐化亚麻籽油。
10.根据权利要求1‑9任一项所述口罩用可降解熔喷无纺布，其特征在于，聚乳酸和聚己内酯的重量比为7‑7.5:2.5‑3。
权 利 要 求 书1/1页CN 112726025 A
一种口罩用可降解熔喷无纺布
技术领域
[0001]本发明涉及无纺布技术领域，尤其涉及一种口罩用可降解熔喷无纺布。
背景技术
[0002]医用口罩由口罩面体和拉紧带组成，其中口罩面体分为内、中、外三层，内层为亲肤材质(如普通卫生纱布或无纺布)，中层为隔离过滤层，外层为特殊材料抑菌层(如无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层)。
[0003]口罩中层的隔离过滤层是口罩最核心的材料，目前一般为聚丙烯熔喷无纺布；聚丙烯熔喷无纺布的过滤机理分为两种：机械过滤和静电吸附，静电吸附主要吸附尺寸为0.1‑0.4μm的颗粒(如携带病毒、细菌的飞沫或粉尘的颗粒等)。
[0004]由于聚丙烯不易降解，容易污染环境，因此人们提出了使用易降解材料来制备隔离过滤层，如聚乳酸。但是聚乳酸存在韧性不高、不易生产加工、驻极过滤性能不高等问题，限制了其在口罩中的应用。
发明内容
[0005]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种口罩用可降解熔喷无纺布，本发明具有良好的韧性和过滤性能，且可以降解。
[0006]本发明提出的一种口罩用可降解熔喷无纺布，其原料按重量份包括：复合主料100份、改性电气石3‑5份、成核剂1.5‑2份、增韧剂4‑6份；其中，复合主料包括聚乳酸和聚己内酯。
[0007]优选地，在改性电气石制备过程中，将电气石与银盐研磨混匀，烘干后球磨混匀，再煅烧得到中间物料；用硅烷偶联剂接枝改性中间物料得到改性电气石。
[0008]上述硅烷偶联剂接枝改性按照本领域常规方法进行，如将中间物料与硅烷偶联剂的乙醇水溶液混匀，进行接枝改性即可。
[0009]上述偶联剂可以为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。[0010]优选地，在改性电气石制备过程中，银盐为硝酸银。
[0011]优选地，在改性电气石制备过程中，电气石和银盐的重量比为10:0.1‑0.3。[0012]优选地，在改性电气石制备过程中，电气石的粒径≤15μm。
[0013]优选地，在改性电气石制备过程中，烘干温度为60‑70℃。
[0014]优选地，在改性电气石制备过程中，球磨为干法球磨。
[0015]优选地，在改性电气石制备过程中，球料比为3‑4:1，球磨时间为1‑2h。
[0016]优选地，在改性电气石制备过程中，煅烧温度为550‑650℃，煅烧时间为3‑3.5h。[0017]优选地，成核剂由硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺组成。
[0018]优选地，硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺的重量比为1:2‑3。
[0019]优选地，增韧剂为马来酸酐化亚麻籽油。
[0020]优选地，聚乳酸和聚己内酯的重量比为7‑7.5:2.5‑3。
[0021]上述口罩用可降解熔喷无纺布还可以包括润滑剂、抗紫外线剂、抗氧剂等助剂。[0022]本发明的制备方法为：将复合主料、改性电气石、成核剂、增韧剂混匀后，熔融共混，挤出，纤维形成，纤维冷却，成网，加固成布即得。
[0023]有益效果：
[0024]本发明选用聚乳酸和聚己内酯以适宜比例相互配合，然后选择适宜的成核剂和增韧剂相互配合，促进聚乳酸和聚己内酯的混合，使得聚己内酯以小粒径均匀分布在聚乳酸中形成“海‑岛”结构，并且聚己内酯、硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺相互配合，提高了聚乳酸的结晶度；“海‑岛”结构和较高的结晶度，可以提高本发明的电荷陷阱密度，从而提高本发明的驻极性能、电荷稳定性和过滤性能；同时，聚乳酸、聚己内酯和马来酸酐化亚麻籽油以适宜比例相互配合，改善聚乳酸的韧性和加工性能，使其适于工业化生产；并且马来酸酐化亚麻籽油可以改善引入聚己内酯导致的纤维过粗，气流阻力较高的问题；另外通过银盐与电气石研磨煅烧在电气石中负载银元素，并经硅烷偶联剂接枝改性使得电气石均匀分散在聚乳
酸中，进一步提高本发明的驻极和过滤性能；且引入银元素，可以提高本发明的抗菌性能；聚乳酸和聚己内酯均可以降解，不污染环境。
具体实施方式
[0025]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0026]实施例1
[0027]一种口罩用可降解熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸70g、聚己内酯30g、改性电气石3g、硬脂酸镁0.5g、乙撑双硬脂酰胺1.5g、马来酸酐化亚麻籽油4g；
[0028]其中，在改性电气石制备过程中，将粒径≤15μm的电气石10g与0.3g硝酸银研磨混匀，于60℃烘干后，以球料比为4:1进行干法球磨1h，再于650℃煅烧3h得到中间物料；将10g 中间物料分散在含有0.5g的γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇水溶液中，于80℃保温搅拌3h，过滤取滤饼，水洗，烘干，粉碎得到改性电气石。
[0029]实施例2
[0030]一种口罩用可降解熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸75g、聚己内酯25g、改性电气石5g、硬脂酸镁0.5g、乙撑双硬脂酰胺1g、马来酸酐化亚麻籽油6g；
[0031]其中，在改性电气石制备过程中，将粒径≤15μm的电气石10g与0.1g硝酸银研磨混匀，于70℃烘干后，以球料比为3:1进行干法球磨2h，再于550℃煅烧3.5h得到中间物料；将10g中间物料分散在含有0.5g的γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的乙醇水溶液中，于80℃保温搅拌3h，过滤取滤饼，水洗，烘干，粉碎得到改性电气石。
[0032]实施例3
[0033]一种口罩用可降解熔喷无纺布，其原料按重量份包括：聚乳酸73g、聚己内酯27g、改性电气石4g、硬脂酸镁0.5g、乙撑双硬脂酰胺1.2g、马来酸酐化亚麻籽油5g；
[0034]其中，在改性电气石制备过程中，将粒径≤15μm的电气石10g与0.2g硝酸银研磨混匀，于65℃烘干后，以球料比为3.5:1进行干法球磨1‑2h，再于600℃煅烧3.3h得到中间物料；将10g中间物料分散在含有0.5g的乙烯基三甲氧基硅烷的乙醇水溶液中，于80℃保温搅拌3h，过滤取滤饼，水洗，烘干，粉碎得到改性电气石。
[0035]对比例1
[0036]不加聚己内酯、硬脂酸镁和乙撑双硬脂酰胺，其他同实施例3。
[0037]对比例2
[0038]不加改性电气石，其他同实施例3。
[0039]对比例3
[0040]不加马来酸酐化亚麻籽油，其他同实施例3。
[0041]对比例4
[0042]将“硬脂酸镁0.5g、乙撑双硬脂酰胺1.2g”替换成“TMC‑3061.2g”，其他同实施例3。[0043]对比例5
[0044]纯聚乳酸。
[0045]实验
[0046]取实施例1‑3、对比例1‑5，按照相同的方法制造成尺寸和克重相同的熔喷无纺布，驻极电压为20KV，驻极时间为30s，得到驻极后的熔喷无纺布。
[0047] a.按照GB/T 2626‑2006、GB/T 19083‑2010测试各组熔喷无纺布的过滤效率和气流阻力，在(22±3)℃和(50±5)％相对湿度下，采用0.3μm氯化钠颗粒进行测试，气体流量为30L/min。
[0048] b.按照GB/T 1040.1‑2018测试其拉伸性能。结果如表1所示。
[0049]表1检测结果
[0050]检测项目气流阻力(Pa)过滤效率(％)拉伸强度(MPa)断裂伸长率(％)实施例12095.40.6014.44
实施例22195.90.5914.02
实施例31896.10.6214.83
对比例12687.50.447.86
对比例27.931.50.4910.0
对比例36393.40.489.91
对比例42591.50.4910.1
对比例58.513.530.11 6.20
[0051]由上表可以看出，比较实施例3和对比例1‑3，聚己内酯、硬脂酸镁和乙撑双硬脂酰胺、改性电气石、马来酸酐化亚麻籽油相互配合，可以使得本发明具有良好的机械性能和过滤性能，且气流阻力也较低；由实施例3和对比例3马来酸酐化亚麻籽油可以降低气流阻力；由实施例3、对比例2、对比例4，可
以看出选用合适的成核剂，可以提高本发明的机械性能和过滤性能；由实施例3和对比例5可以看出，本发明大幅改善了纯聚乳酸的机械性能和过滤性能。
[0052]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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