一种PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法技术

本发明专利技术属于滤纸技术领域，公开了一种PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法。滤纸基材主要由下列重量份的原料制备成：天丝纤维25-40、聚酯纤维20-35、碳酸钙填料30-40、双元助留剂共0.1-0.3、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.3-0.8。其特征在于：先抄造出高加填量且结构致密的滤纸基材，经回湿后进入超级压光机，再依次经稀酸浸渍处理、水浸脱酸、干燥整形制成。本发明专利技术采用湿法成型和超级压光技术抄造出致密的基材，高加填与稀酸处理工艺相结合，来构建静态的亚微米级的孔径；同时用填料来调控滤纸的孔径分布及孔隙率，进而实现过滤阻力的可调控，同时满足PM2.5防护口罩用过滤纸高效、低阻的要求。

Filter paper for PM2.5 protective mask and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of filter paper, and discloses a filter paper used for PM2.5 protective mask and a preparation method thereof. The filter material is mainly composed of the following parts by weight of raw material preparation: Tencel fiber 25-40, polyester fiber, calcium carbonate filler, 20-35 30-40 dual retention agent 0.1-0.3, polyamide polyamine epichlorohydrin resin 0.3-0.8. Characterized in that: the first copy of the filter paper substrate to create highly filled and dense structure, the wet back into the super calender, followed by dilute acid dipping treatment, water leaching, acid drying made of plastic. The present invention substrate by wet forming and super calendering technology copy create dense, high filler combined with dilute acid treatment process, aperture of sub micron to build static; at the same time with the filler to control the pore size distribution and porosity of filter paper, and then realize the control of the filtration resistance, while satisfying the PM2.5 respirator with filter paper high efficiency and low resistance requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法
本专利技术涉及滤纸
，尤其涉及一种PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法。
技术介绍
PM2.5防护口罩是以人体呼吸力(一般为30-50Pa)为净化动力，目前市售口罩中滤料大多以无纺布、活性炭、驻极材料等为主要材料，且多存在效率低或阻力高的问题，尤其是在呼吸流量大于30L/min时，难以同时满足人体对呼吸舒适性和洁净空气的需求；而且驻极材料的使用效果一般易随着存放时间的延长而持续衰减，影响过滤效果。而雾霾在未来相当长一段时间内还将持续存在，且有逐渐蔓延加重的趋势，因此探索出一种同时满足高效、低阻的PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法，就成为了迫切需要解决的技术课题。本专利技术以天丝纤维为主要原料，天丝纤维为可生物降解的再生纤维素纤维，相对于石油基无纺布材料更绿色环保；采用湿法成型技术抄造出致密的基材，通过高加填与稀酸处理工艺相结合，共同构建静态的亚微米级的孔径，同时仅需控制填料添加量就能直接调控滤纸的孔径分布及孔隙率，进而控制过滤阻力；因此本专利技术所用主要原料更绿色环保，且通过采用独特的创新工艺技术，制备了孔结构可调控的、同时满足高效、低阻的PM2.5防护口罩用过滤纸。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用独特的工艺技术，提供一种PM2.5防护口罩用过滤纸及其制备方法。为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下方案实施：一种PM2.5防护口罩用过滤纸，基材主要由下列重量份的原料制备成：天丝纤维25-40、聚酯纤维20-35、碳酸钙填料30-40、双元助留剂共0.1-0.3、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.3-0.8；制备方法包括步骤为打浆、抄造、压光、酸处理和再干燥。其特征在于，抄造出结构致密的滤纸基材后；再将滤纸基材回湿后进入超级压光机，提高紧度至0.7-0.8g/cm3；压光后的滤纸基材先经过稀酸浸渍处理，再经水浸脱酸、干燥整形而制成过滤纸。所述天丝纤维原料细度≤2.4dtex，平均长度≤6mm。湿法抄造前应先经过盘磨进行打浆处理。所述PET纤维原料细度≤1.0dtex，平均长度≤6mm。所述碳酸钙填料可为沉淀碳酸钙或研磨碳酸钙，要求平均粒径≤6μm。所述双元助留剂由下列重量份的原料制成：阳离子加阴离子聚合物助留系统，其中阳离子的聚合物为低中等分子量、高电荷密度的聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵中的一种；阴离子聚合物为高分子量、低电荷密度的聚丙烯酰胺等。所述稀酸是摩尔浓度为0.055-0.085mol/L的盐酸或硫酸溶液。本专利技术所述一种PM2.5防护口罩用过滤纸，其特征在于，由以下具体步骤制成：(1)天丝纤维经盘磨机进行打浆，磨浆浓度为8-10％，磨盘间隙控制≤0.3mm，既保证天丝纤维浆料充分的原纤化，又尽量避免纤维的切断，保证纤维的长度。控制浆料的目标打浆度为75-80°SR，同时目标湿重为15-20g。(2)将步骤(1)中的浆料与PET纤维混合后，依次按顺序加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)、双元助留系统中的阳离子的聚合物、双元助留系统中的阴离子的聚合物、碳酸钙填料。加适量水稀释浆料，并充分搅拌混合均匀。(3)步骤(2)中的浆料混合物经长网纸机或圆网纸机成型后，采用靴式压榨，压榨部压区压力应≥500N/m，之后进入烘缸干燥。过程中应尽可能提高滤纸基材的致密程度。(4)步骤(3)制备得到的滤纸基材回湿，水分达到12-15％后进入超级压光机进行压光处理。滤纸基材的紧度提高至0.7-0.8g/cm3。(5)步骤(4)中的滤纸基材进入稀酸浸渍槽，所用稀酸的摩尔浓度为0.055-0.085mol/L，保证滤纸基材中的碳酸钙填料与稀酸能充分发生反应，以构建出亚微米级的孔结构。(6)步骤(5)中的滤纸进入水浸脱酸槽，每隔20-30min更换脱酸槽中的水。脱酸后的滤纸进入烘缸干燥。即制得了PM2.5防护口罩用过滤纸。本专利技术的有益效果是：本专利技术以绿色环保的再生纤维素——天丝纤维为主要原料，采用湿法成型技术抄造出致密的基材，通过高加填与稀酸处理工艺相结合，共同构建静态的亚微米级的孔径，同时仅需控制填料添加量就能直接调控滤纸的孔径分布及孔隙率，进而控制过滤阻力；制备了孔结构可调控的、同时满足高效、低阻的PM2.5防护口罩用过滤纸，即使是在呼吸流量大于30L/min时，也能同时满足人体对呼吸舒适性和洁净空气的需求。具体实施方式下面通过具体实例对本专利技术进行详细说明。实施例1本实施例制备PM2.5防护口罩用过滤纸，包括以下步骤：(1)天丝纤维经盘磨机进行打浆，磨浆浓度为8％，磨盘间隙控制在0.2mm。(2)将步骤(1)中的浆料30份与PET纤维30份混合后，依次按顺序加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)0.5份、双元助留系统中的阳离子聚丙烯酰胺0.08份、双元助留系统中的阴离子聚丙烯酰胺0.08份、碳酸钙填料40份。加适量水稀释浆料，并充分搅拌混合均匀。(3)步骤(2)中的浆料混合物经长网纸机或圆网纸机成型后，采用靴式压榨，压榨部压区压力600N/m，之后进入烘缸干燥。过程中应尽可能提高滤纸基材的致密程度。(4)步骤(3)制备得到的滤纸基材回湿，水分约15％后进入超级压光机进行压光处理。(5)步骤(4)中的滤纸基材进入稀酸浸渍槽，所用稀酸的摩尔浓度为0.055mol/L，保证滤纸基材中的碳酸钙填料与稀酸能充分发生反应，以构建出亚微米级的孔结构。(6)步骤(5)中的滤纸进入水浸脱酸槽，每隔25min更换脱酸槽中的水。脱酸后的滤纸进入烘缸干燥。即制得了PM2.5防护口罩用过滤纸。实施例2本实施例制备PM2.5防护口罩用过滤纸，包括以下步骤：(1)天丝纤维经盘磨机进行打浆，磨浆浓度为10％，磨盘间隙控制在0.2mm。(2)将步骤(1)中的浆料40份与PET纤维20份混合后，依次按顺序加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)0.3份、双元助留系统中的阳离子聚丙烯酰胺0.05份、双元助留系统中的阴离子聚丙烯酰胺0.05份、碳酸钙填料30份。加适量水稀释浆料，并充分搅拌混合均匀。(3)步骤(2)中的浆料混合物经长网纸机或圆网纸机成型后，采用靴式压榨，压榨部压区压力600N/m，之后进入烘缸干燥。过程中应尽可能提高滤纸基材的致密程度。(4)步骤(3)制备得到的滤纸基材回湿，水分约15％后进入超级压光机进行压光处理。(5)步骤(4)中的滤纸基材进入稀酸浸渍槽，所用稀酸的摩尔浓度为0.055mol/L，保证滤纸基材中的碳酸钙填料与稀酸能充分发生反应，以构建出亚微米级的孔结构。(6)步骤(5)中的滤纸进入水浸脱酸槽，每隔25min更换脱酸槽中的水。脱酸后的滤纸进入烘缸干燥。即制得了PM2.5防护口罩用过滤纸。实施例3本实施例制备PM2.5防护口罩用过滤纸，包括以下步骤：(1)天丝纤维经盘磨机进行打浆，磨浆浓度为9％，磨盘间隙控制在0.3mm。(2)将步骤(1)中的浆料35份与PET纤维35份混合后，依次按顺序加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)0.3份、双元助留系统中的阳离子聚丙烯酰胺0.10份、双元助留系统中的阴离子聚丙烯酰胺0.08份、碳酸钙填料35份。加适量水稀释浆料，并充分搅拌混合均匀。(3)步骤(2)中的浆料混合物经长网纸机或圆网纸机成型后，采用靴式压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PM2.5防护口罩用过滤纸，其特征在于，滤纸基材主要由下列重量份的原料制备成：天丝纤维25‑40、聚酯纤维20‑35、碳酸钙填料30‑40、双元助留剂共0.1‑0.3、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.3‑0.8。

【技术特征摘要】
1.一种PM2.5防护口罩用过滤纸，其特征在于，滤纸基材主要由下列重量份的原料制备成：天丝纤维25-40、聚酯纤维20-35、碳酸钙填料30-40、双元助留剂共0.1-0.3、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.3-0.8。2.一种制备权利要求1所述的PM2.5防护口罩用过滤纸的方法，包括步骤为打浆、抄造、压光、酸处理和再干燥；其特征在于，以打浆后的天丝浆料为主要原料，抄造出结构致密的滤纸基材后；再将滤纸基材回湿后进入超级压光机，提高紧度至0.7-0.8g/cm3；压光后的滤纸基材先经过稀酸浸渍处理，再经水浸脱酸、干燥整形而制成过滤纸。3.根据权利要求2所述的制备PM2.5防护口罩用过滤纸的方法，其特征在于，所述方法进一步为，(1)天丝纤维经盘磨机进行打浆，磨浆浓度为8-10％，磨盘间隙控制≤0.3mm，控制浆料的目标打浆度为75-80°SR，同时目标湿重为15-20g；(2)将步骤(1)中的浆料与聚酯纤维混合后，依次按顺序加入聚酰胺多胺环...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小雷，朝鲁门，刘文，刘群华，陈雪峰，史贺，
申请(专利权)人：中国制浆造纸研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11