一种聚乳酸熔喷过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乳酸熔喷过滤材料，包含聚乳酸、聚乙二醇，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为3～9％。本发明专利技术聚乳酸熔喷过滤材料是一种高效可降解聚乳酸熔喷过滤材料，通过在聚乳酸中添加聚乙二醇进行改性，改善了材料的脆性，同时添加电气石进行改性，大大提高了过滤效率，从而使其可以有效的过滤PM2.5，减少白色污染的产生，实验研究结果表明，本发明专利技术聚乳酸熔喷过滤材料对于0.3μm的颗粒物的过滤效率可达99.5％以上。同时，本发明专利技术还公开一种所述聚乳酸熔喷过滤材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸熔喷过滤材料及其制备方法
本专利技术涉及一种熔喷过滤材料及其制备方法，尤其是一种聚乳酸熔喷过滤材料及其制备方法。
技术介绍
随着中国经济的发展，环境污染越来越严重，其中空气污染尤为严重，PM2.5已经成为了一种普遍的现象。PM2.5的来源主要包括自然界中的细菌、病毒、花粉孢子等和人们生活以及工业生产中产生的大量烟尘。高PM2.5会引发人们的某些慢性以及急性疾病，严重影响人体健康。因此，预防大气污染给人们带来的危害就变得尤为重要。而高效率的滤材虽然不能从根源上解决这一问题，但从一定程度上可以减少大气污染给人们带来的危害。目前，国内熔喷法非织造材料的工艺日趋成熟，熔喷非织造材料因为其独特的纤维结构而广泛应用在空气过滤方面。聚丙烯熔喷材料是工业生产中最常见的熔喷过滤材料。聚丙烯具有良好的耐冲击性、机械强度和化学稳定性，经过驻极，熔喷法非织造材料的过滤效果可达到99.97％，熔喷非织造材料可以过滤掉空气中的粉尘颗粒以及微生物。但是聚丙烯熔喷材料难以自然降解，易造成白色污染，而聚乳酸的出现则可以解决上述问题，聚乳酸来源广泛，可生物降解，因此聚乳酸熔喷非织造过滤材料的制备具有很高的社会价值与经济价值。但是聚乳酸熔喷材料存在以下缺点：(1)聚乳酸分子中含有酯基，遇水后容易水解，造成聚乳酸分子量分布变宽，从而影响纺丝的稳定性；(2)聚乳酸的韧性较差，结晶速度慢，从而使得聚乳酸熔喷产品发脆，强力低；(3)相比聚丙烯来说聚乳酸的流动性能较差，其熔喷纤维较粗，过滤性能相对较差。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种韧性好、强度高、过滤效果好的聚乳酸熔喷过滤材料。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种聚乳酸熔喷过滤材料，包含聚乳酸、聚乙二醇，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为3～9％。本专利技术采用聚乙二醇(PEG)对聚乳酸进行改进，使得聚乳酸熔喷材料的强度和韧性都得到大大改善，此外，本专利技术聚乳酸熔喷过滤材料可生物降解，减少了白色污染。优选地，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为6％。本申请专利技术人经过大量尝试意外发现，上述含量的聚乙二醇(PEG)对聚乳酸进行改进，使得聚乳酸熔喷材料的强度和韧性得到更大的提高。优选地，还包含电气石，所述电气石在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为1～3％。本专利技术通过添加电气石对聚乳酸进行改进，增加了其静电吸附效果，从而进一步增加过滤效率。更优选地，所述电气石在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为2％。本申请专利技术人经过大量尝试意外发现，上述含量的电气石对聚乳酸进行改进，使得聚乳酸熔喷材料的过滤效率得到更大的提高。同时，本专利技术还提供一种上述聚乳酸熔喷过滤材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚乳酸熔喷过滤材料中的各成分进行共混造粒，形成切片；(2)将步骤(1)中形成的切片进行真空干燥；(3)将步骤(2)干燥后的切片经过熔喷工艺，形成非织造材料，并经过高压电晕放电进行驻极，得到所述聚乳酸熔喷过滤材料。优选地，所述步骤(2)中真空干燥的温度为75～85℃，真空干燥的时间为20～30小时。优选地，所述步骤(3)中熔喷工艺的过程为：将步骤(2)干燥后的切片进入螺杆，经加热挤压而熔融，再经过滤器过滤杂质，然后进入计量泵，熔体经计量泵精确计量后送入模头，并经喷丝孔流出，最后经高速气流牵伸形成超细纤维，在网帘上靠自身热粘合形成非织造材料。更优选地，所述螺杆一区的温度为140℃，所述螺杆二区的温度为180℃，所述螺杆三区的温度为200℃，所述螺杆四区的温度为220℃。更优选地，所述过滤器的温度为220℃，所述计量泵的温度为220℃，所述模头的温度为220℃。优选地，所述热风的温度为230℃，所述热风的压力为0.09MPa，所述接收距离为30cm，所述计量泵的挤出速度为15Hz，所述网帘速度为19Hz。本专利技术通过调整熔喷工艺及其工艺参数，进一步改善聚乳酸熔喷非织造材料的的生产不稳定性，增加纺丝效率，进一步保证聚乳酸熔喷过滤材料的过滤效率。优选地，所述聚乳酸熔喷过滤材料的重量为35～45g/m2。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术聚乳酸熔喷过滤材料是一种高效可降解聚乳酸熔喷过滤材料，通过在聚乳酸中添加聚乙二醇进行改性，改善了材料的脆性，同时添加电气石进行改性，大大提高了过滤效率，从而使其可以有效的过滤PM2.5，减少白色污染的产生，实验研究结果表明，本专利技术聚乳酸熔喷过滤材料对于0.3μm的颗粒物的过滤效率可达99.5％以上。此外，本专利技术通过调整熔喷工艺及其工艺参数，进一步改善聚乳酸熔喷非织造材料的的生产不稳定性，增加纺丝效率，进一步保证聚乳酸熔喷过滤材料的过滤效率。附图说明图1为本专利技术聚乳酸熔喷过滤材料和现有聚乳酸熔喷过滤材料的纤维直径分布情况。具体实施方式为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术所述聚乳酸熔喷过滤材料的一种实施例，本实施例所述聚乳酸熔喷过滤材料包含以下质量百分含量的成分：聚乙二醇6％、电气石2％、熔喷专用聚乳酸余量；本专利技术所述聚乳酸熔喷过滤材料的制备方法，包括如下步骤：(1)对熔喷专用聚乳酸进行改性造粒，采用聚乙二醇、聚乳酸和电气石共混造粒，形成切片；(2)将步骤(1)中形成的切片进行真空干燥，真空干燥的温度为80℃，真空干燥的时间为24小时。(3)将步骤(2)干燥后的切片进入螺杆，经加热挤压而熔融，再经过滤器过滤杂质，然后进入计量泵，熔体经计量泵精确计量后送入模头，并经喷丝孔流出，最后经高速气流牵伸形成超细纤维，在网帘上靠自身热粘合形成非织造材料，并经过高压电晕放电进行驻极，得到所述聚乳酸熔喷过滤材料，其中，所述螺杆一区的温度为140℃，所述螺杆二区的温度为180℃，所述螺杆三区的温度为200℃，所述螺杆四区的温度为220℃，所述过滤器的温度为220℃，所述计量泵的温度为220℃，所述模头的温度为220℃，所述热风的温度为230℃，所述热风的压力为0.09MPa，所述接收距离为30cm，所述计量泵的挤出速度为15Hz，所述网帘速度为19Hz。本实施例所得聚乳酸熔喷过滤材料的重量为40g/m2。实施例2本专利技术所述聚乳酸熔喷过滤材料的一种实施例，本实施例所述聚乳酸熔喷过滤材料包含以下质量百分含量的成分：聚乙二醇3％、电气石1％、熔喷专用聚乳酸余量；本专利技术所述聚乳酸熔喷过滤材料的制备方法，包括如下步骤：(1)对熔喷专用聚乳酸进行改性造粒，采用聚乙二醇、聚乳酸和电气石共混造粒，形成切片；(2)将步骤(1)中形成的切片进行真空干燥，真空干燥的温度为75℃，真空干燥的时间为30小时。(3)将步骤(2)干燥后的切片进入螺杆，经加热挤压而熔融，再经过滤器过滤杂质，然后进入计量泵，熔体经计量泵精确计量后送入模头，并经喷丝孔流出，最后经高速气流牵伸形成超细纤维，在网帘上靠自身热粘合形成非织造材料，并经过高压电晕放电进行驻极，得到所述聚乳酸熔喷过滤材料，其中，所述螺杆一区的温度为140℃，所述螺杆二区的温度为180℃，所述螺杆三区的温度为200℃，所述螺杆四区的温度为220℃，所述过滤器的温度为220℃，所述计量泵的温度为220℃，所述模头的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸熔喷过滤材料，其特征在于，包含聚乳酸、聚乙二醇，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为3～9％。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸熔喷过滤材料，其特征在于，包含聚乳酸、聚乙二醇，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为3～9％。2.如权利要求1所述的聚乳酸熔喷过滤材料，其特征在于，所述聚乙二醇在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为6％。3.如权利要求1或2所述的聚乳酸熔喷过滤材料，其特征在于，还包含电气石，所述电气石在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为1～3％。4.如权利要求3所述的聚乳酸熔喷过滤材料，其特征在于，所述电气石在所述聚乳酸熔喷过滤材料中的质量百分含量为2％。5.一种如权利要求1～4任一项所述的聚乳酸熔喷过滤材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将聚乳酸熔喷过滤材料中的各成分进行共混造粒，形成切片；(2)将步骤(1)中形成的切片进行真空干燥；(3)将步骤(2)干燥后的切片经过熔喷工艺，形成非织造材料，并经过高压电晕放电进行驻极，得到所述聚乳酸熔喷过滤材料。6.如权利要求5所述的聚乳酸熔喷过滤材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马学乐，杜靖，闵书学，任俊，
申请(专利权)人：深圳中纺滤材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44