[发明专利]椰脂膜捕尘复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种椰脂膜捕尘复合材料及其制备方法与应用，椰脂膜捕尘复合材料是由无纺布、椰脂膜复合材料、土工布、熔喷过滤布和无纺布复合而成。其中：椰脂膜复合材料由椰子油或其衍生物、氨基酸、卵磷脂和果胶加水混合溶融流延成膜，再将椰脂膜复合到热风无纺布上得到椰脂膜复合材料，再将椰脂膜复合材料、土工布、熔喷过滤布和无纺布经超声波机器熔接压合得到椰脂膜捕尘复合材料，该椰脂膜捕尘复合材料制成的防护口罩或过滤元件应用于防御粉尘及各种颗粒物。

技术领域

本发明涉及一种椰脂膜捕尘复合材料及其制备方法与应用，具体对应GBZ2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素标准、GB2626-呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器标准、DB52/T743-2012金属冶炼行业自吸过滤式防尘口罩标准、AQ1114-2014煤矿用自吸过滤式防尘口罩标准、GB/T32610-2016日常防护型口罩技术规范标准、DB50/T869-2018粉尘工作场所防尘口罩适用规范标准技术领域，用于防御粉尘及各种颗粒物。(为便于应用，本发明以防护口罩作为对应标准产品的统称)。

背景技术

现行GB2626-呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器标准、DB52/T743-2012金属冶炼行业自吸过滤式防尘口罩标准、AQ1114-2014煤矿用自吸过滤式防尘口罩标准、GB/T32610-2016日常防护型口罩技术规范标准除规定了过滤效率、泄漏率、吸气阻力、呼气阻力、呼气阀气密性等用于产品型式检验的指标外，都没有明确规定防GBZ2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素标准中4.2工作场所空气中粉尘容许浓度47种粉尘需要采用什么具体技术方案、选用什么具体过滤材料。目前，国内外市场上流通的现有技术防护口罩功能性过滤材料主要有3种：①聚四氟乙烯膜、②熔喷过滤布、③静电纤维，3种过滤材料优缺点分析如下：

①聚四氟乙烯膜制成的防护口罩优点是：膜薄、疏水、过滤效率99.97％。缺点是：阻力高130pa左右，接尘加载时容易出现蠕变，耐磨性差，容易被磨琢性较高的矽尘、石英尘、铝尘等金属粉尘或非金属无机粉尘磨破击穿，聚四氟乙烯膜是表面过滤，过滤时粉尘不能进入膜料内部，都挂在膜料表面，容尘量少，谷物粉尘(玉米粉)容尘测试显示：加尘4h聚四氟乙烯膜口罩表面容尘52mg/只时，吸气阻力就达到294pa，这个数值超过了DB50/T869-2018粉尘工作场所防尘口罩适用规范标准中防尘口罩实际接尘8h或使用一个工作日或容尘量350mg/只，吸气阻力不大于220pa的限值。

②熔喷过滤布制成的防护口罩优点是：过滤效率99％，阻力低40pa。缺点是：接收油性粉尘时容易被“糊死”，阻力上升快，使用寿命短，容尘量小于80mg/m²，煤尘容尘测试显示：在煤尘浓度50mg/m³中接尘3h吸气阻力就达到336pa，这个数值超过了AQ1114-2014煤矿用自吸过滤式防尘口罩标准5.9吸气阻力不大于300pa的限值。

③静电纤维制成的防护口罩优点是：干燥空气中可捕捉带电荷的粉尘颗粒，容尘量较大200mg/m²左右、阻力低34pa。缺点是：静电纤维捕尘率(过滤效率)低，只有51％左右，究其原因：物质在粉碎过程中和流动中互相摩擦或吸附空气中离子而带电，粉尘颗粒的荷电量除取决于其粒径大小、密度外，还与工作场所环境温度和湿度有关，温度高荷电增加；湿度高荷电减少，漂浮在空气中的粉尘颗粒90％带正电荷或负电荷，其中，带正电荷的粉尘颗粒约占40％～51％；带负电荷的粉尘颗粒约占37％～54％；不带电荷的粉尘颗粒约占9％。按带电序列，任何两种物质接触，在前面的物质带正电荷在后面的物质带负电荷(±)。静电纤维或带正电荷或带负电荷，正电荷纤维只能捕捉带负电荷的粉尘颗粒，捕尘率(过滤效率)为37％～54％；负电荷纤维只能捕捉带正电荷的粉尘颗粒，捕尘率(过滤效率)为40％～51％，静电纤维对其他9％不带电荷的粉尘颗粒没有引力捕捉作用。当空气湿度在70％RH以上时，粉尘颗粒表面被水气膜包裹不荷电，静电纤维表面因水分子作用荷电衰减，静电纤维转换成普通纤维，静电捕尘功能丧失。