一种静电棉材料及其制备方法和用途技术

一种静电棉材料及其制备方法和用途，所述静电棉材料由双组份复合长丝构成，双组份在复合长丝中呈并列结构，其中，A组份材料的熔融指数为34g/10min～42g/10min；B组份材料的特性粘度为0.60dl/g～0.69dl/g，且氧指数超过28.0％。其生产过程完全环保、使用时高温环境过滤效率衰减小、拥有亮光长丝美感布面风格、低气味儿且具有阻燃效果，以用于楼宇新风系统或车用空气过滤应用领域的高容尘材料。

A kind of electrostatic cotton material and its preparation method and Application

The utility model relates to an electrostatic cotton material and a preparation method and use thereof. The electrostatic cotton material is composed of a two-component composite filament, wherein the two components are in a parallel structure in the composite filament, wherein the melting index of the component a material is 34g / 10min-42g / 10min; the characteristic viscosity of the component B material is 0.60dl/g-0.69dl/g, and the oxygen index is more than 28.0%. Its production process is completely environment-friendly, its filtration efficiency in high temperature environment is low when it is used, it has bright filament aesthetic cloth style, low breath and flame-retardant effect, so it can be used as high dust-containing material in building fresh air system or vehicle air filtration application field.

【技术实现步骤摘要】
一种静电棉材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种无纺布材料，特别是涉及一种静电棉材料。
技术介绍
随着国家对空气污染治理的深度推进和居民对更高品质生活的向往追求，家居及乘用车等终端应用领域对空气质量维护愈发重视。楼宇新风系统是建筑科技发展的必然选择，建筑节能离不开新风系统，居民健康离不开新风系统，参差不齐的新风市场在深度洗牌后必将迎来更大的发展。乘用汽车的市场保有量逐年攀升，受其消费驱动，汽车空调滤芯市场需求始终处于高位状态。新风及汽车空滤的旺盛需求，催生相关滤芯所需滤材的技术快速更新。现有新风或车用空滤滤材多由骨架支撑材料搭配柱状/颗粒活性炭和熔喷无纺布或短纤静电棉复合而成；为提高滤芯的使用寿命，提高滤材的容尘量便成为最有效的解决途径，更蓬松的静电棉较熔喷无纺布更受青睐。前述复合滤材中的短纤静电棉虽已有非常成熟完备的制造技术和极高的市场认知度，但存在以下长期无法解决的缺陷和痛点：1、短纤静电棉多由聚酯短纤、静电功能短纤混纺后针刺加固而成，布面针痕、孔洞明显，拉低静电棉的过滤效率；2、短纤静电棉的带静电属性主要来自静电功能短纤，其制造工序冗长且高温环境静电衰减明显，不能适应后道的滤材复合和滤材打褶等工序的高温加工工况；3、短纤静电棉纤维排列取向杂乱，成型后其外观色泽较暗地，针刺固结极易出现起毛等不稳定的外观，织物风格美感度较差；短纤静电棉若满足乘用车车厢内饰材的阻燃要求，须涂覆或浸渍气味浓烈的阻燃功能助剂，随后再进行拉幅烘干的工艺，制程较为困难且易变色、耐久性较差，更为关键的是该生产工艺在加工过程中气味浓烈、需要匹配专门的废气回收处理系统，产品制成后也不能满足汽车内饰材的气味测试VDA270标准中的3级以内期望值。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种静电棉材料及其制备方法和用途，其生产过程完全环保、使用时高温环境过滤效率衰减小、拥有亮光长丝美感布面风格、低气味儿且具有阻燃效果，以用于楼宇新风系统或车用空气过滤应用领域的高容尘材料，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。本专利技术提供一种静电棉材料，所述静电棉材料由双组份复合长丝构成，双组份在复合长丝中呈并列结构，其中，A组份材料的熔融指数为34g/10min～42g/10min；B组份材料的特性粘度为0.60dl/g～0.69dl/g，且氧指数超过28.0％。本申请中的熔融指数采用GBT3682，在230℃和2.16kg下测试获得。本申请中的特性粘度采用GBT14190，在25℃下测试获得。优选地，以双组份复合长丝的总质量为基准计，所述A组份占40wt％～60wt％。优选地，A组份材料的熔点为158℃～168℃。优选地，B组份材料的熔点为235℃～255℃。更优选地，所述A组份材料选自均聚烯烃中的一种或多种。更优选地，所述均聚烯烃是采用均聚聚丙烯。更优选地，以A组份材料的总质量为基准计，A组份材料中含有1wt％～3wt％驻极母粒。更优选地，以A组份材料中驻极母粒的总质量为基准计，驻极母粒中含有5～10wt％纳米硅藻土和8～15wt％纳米滑石粉，其余为均聚聚丙烯。更优选地，所述B组份材料选自阻燃改性聚酯中的一种或多种。更优选地，所述聚酯为PET。更优选地，以B组份材料的总质量为基准计，B组份材料中含有20～50wt％阻燃剂。更优选地，所述阻燃剂选自磷系阻燃剂中的一种或多种。即所述B组份材料是有磷系阻燃剂共混改性的聚酯。本专利技术还公开了如上述所述的静电棉材料的制备方法，包括如下步骤：1)将A组份原材料搅拌后加入单螺杆挤出机、B组份原材料加入另一单螺杆挤出机熔融挤出后进入复合纺丝组件形成连续的并列结构复合长丝纤维；2)经侧吹风冷却，并经牵伸风的正压牵伸后成网；3)成网后的无纺布面进圆网热风风箱熔融固结；4)经圆网热风固结的无纺布过电晕驻极机高压放电驻极。优选地，A组份原材料的拌料在进入单螺杆挤出机熔融前无需干燥处理。优选地，B组份原材料在进入单螺杆挤出机熔融前进行干燥处理，使其水分含量不超过800ppm。更优选地，干燥处理的温度不超过165℃。优选地，所述A组份经过的单螺杆挤出机的各区温度依次为：190～200℃、200～210℃、225～235℃、225～235℃、225～235℃、225～235℃、225～235℃、220～230℃。优选地，经A组份原材料经单螺杆挤出机后所述A组份原料形成熔体，熔体经过增压泵后进入过滤器过滤，然后进入计量泵计量，定量的熔体进入复合纺丝组件。更优选地，过滤器过滤前的压力为8～15MPa，过滤后的压力为5～8MPa。优选地，B组份原材料经过的单螺杆挤出机的各区温度依次为275～280℃、280～283℃、283～287℃、283～287℃、283～287℃、280～288℃。优选地，经单螺杆挤出机后所述B组份原料形成熔体，熔体进入过滤器过滤，然后进入计量泵计量，定量的熔体进入复合纺丝组件。更优选地，过滤器过滤前的压力为8～15MPa，过滤后的压力为5～8MPa。优选地，步骤2)中，侧吹风的温度为9～20℃。优选地，步骤2)中，牵伸风的压力为0.10～0.24MPa。优选地，步骤2)中，牵伸高度为0.7～1.6m。优选地，步骤3)中，热风风温为155～175℃。步骤3)中经热风处理后并列结构的复合长丝的A组份熔融，相互粘合固结。优选地，步骤4)中，电晕驻极电压35～50kv。优选地，步骤4)中，电晕驻极距离6～12cm。步骤4)中经电晕驻极处理，纳米级硅藻土与纳米级滑石粉驻留电荷，形成静电吸附库仑力。本专利技术还公开了如上述所述的静电棉材料作为颗粒污染物的容尘材料在空气过滤领域的用途。本专利技术技术方案与现有技术先比，具有如下优点：1.本专利技术产品的带静电属性由无机驻极体材料——纳米级硅藻土和纳米级滑石粉提供，电晕驻极后电荷驻留能力强，高温环境下静电衰减少，可适应后道复合、打褶等高温工况；2.本专利技术产品由完全由环保的高分子聚合物和无毒无机物生产而成，材料自身不含也不会释放任何有毒物质；3.本专利技术产品因为长丝纤维的自身属性，后道打褶加工后易回弹，应用在车用空调滤芯上后拆装滤芯将不会产生较大的不良形变；4.本专利技术产品为蜷曲的自带亮光长丝纤维一步法成布，无需针刺固结、无针痕，使用热风粘合固结、制成过程中不易出现起毛等外观不良，布面风格美观、卖相较好；5.本专利技术产品的阻燃属性由环保的改性高分子材料提供，其生产、使用、回收处理的产品全生命周期均不会产生有毒害物质，完全满足环保要求，在汽车内饰材气味评价中明显优于同类短纤制品。6.本专利技术产品用做车用或新风系统滤芯的高容尘材料时，具有弱气味、高透气量、高滤效低滤阻、阻燃、高温滤效衰减小等属性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电棉材料，其特征在于，所述静电棉材料由双组份复合长丝构成，双组份在复合长丝中呈并列结构，其中，A组份材料的熔融指数为34g/10min～42g/10min；B组份材料的特性粘度为0.60dl/g～0.69dl/g，且氧指数超过28.0％。/n

【技术特征摘要】
1.一种静电棉材料，其特征在于，所述静电棉材料由双组份复合长丝构成，双组份在复合长丝中呈并列结构，其中，A组份材料的熔融指数为34g/10min～42g/10min；B组份材料的特性粘度为0.60dl/g～0.69dl/g，且氧指数超过28.0％。


2.根据权利要求1所述的静电棉材料，其特征在于，以双组份复合长丝的总质量为基准计，所述A组份占40wt％～60wt％。


3.根据权利要求1所述的静电棉材料，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：
A组份材料的熔点为158℃～168℃；
B组份材料的熔点为235℃～255℃；
以A组份材料的总质量为基准计，A组份材料中含有1wt％～3wt％驻极母粒；
以B组份材料的总质量为基准计，B组份材料中含有20～50wt％阻燃剂。


4.根据权利要求3所述的静电棉材料，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：
所述A组份材料选自均聚烯烃中的一种或多种；
所述B组份材料选自阻燃改性聚酯中的一种或多种；
所述阻燃剂选自磷系阻燃剂中的一种或多种。


5.一种如权利要求1～4任一项所述的静电棉材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将A组份原材料搅拌后加入单螺杆挤出机、B组份原材料加入另一单螺杆挤出机熔融挤出后进入复合纺丝组件形成连续的并列结构复合长丝纤维；
2)经侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德洪，陈立东，陈连忠，徐克勤，陈致帆，柏国清，濮颖军，高丰和，吴建军，陈心，沈宏宇，
申请(专利权)人：上海精发实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31