[发明专利]一种空气过滤介质及制备方法

说明书

本发明提供一种空气过滤介质及制备方法，所述空气过滤介质包括基布和阻挡层，所述阻挡层包括至少一层的泡孔结构，所述泡孔结构是通过在水性聚氨酯体系中添加驻极母粒发泡经湿法凝固后形成的，所述泡孔之间至少部分相连通。发泡层经凝聚液凝固，水性聚氨酯破乳凝固，泡孔被固定下来，通过加热将水分蒸发，留下致密的泡孔与所述基布复合形成一种空气过滤介质。本发明公开的这种空气过滤介质颗粒阻隔率高，制备方法简单，替代熔喷布应用在口罩领域，解决了口罩供应不足的问题。

技术领域

本发明涉及口罩技术领域，特别是涉及一种空气过滤介质及制备方法。

背景技术

传统口罩中间的过滤层为熔喷布，熔喷布是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上，同时自身粘合而成为熔喷法非织造布。熔喷布具有很好的过滤性、阻隔性、保温性和吸附性，是过滤病原体微生物、体液、颗粒物的重要材料，但是熔喷布制备工艺复杂，技术含量高、投资成本大、产量产值低。特别是冠状病毒疫情发生后，口罩的需求量急剧增加，熔喷布作为口罩中最重要的材料，更是供应不足，导致熔喷布的价格更是上涨至少10倍，有些中间商甚至要价40万元/吨，这就急需开发一种新型材料代替熔喷布过滤层，即具备熔喷布高效的阻隔率及吸附性，又能简化生产工艺，扩大产能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种空气过滤介质及制备方法，这种空气过滤介质阻隔性好可以替代熔喷布用在口罩上，用于解决现有技术中由于熔喷布过滤层制备工艺复杂、产能受限而导致口罩无法满足市场需求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种空气过滤介质包括基布和阻挡层，所述阻挡层位于所述基布上，所述阻挡层包括至少一层的泡孔结构，所述泡孔结构包括水性聚氨酯、驻极母粒和破乳交联剂，所述泡孔的直径小于等于5μm，且所述泡孔之间至少部分相连通。

于本发明一实施例中，所述阻挡层原料包括100质量份的水性聚氨酯、0.1-0.5质量份的消泡剂、0.5-1质量份的润湿剂、3-10质量份的阻燃剂、5-20质量份的驻极母粒及0.3-5质量份的抗菌材料。

于本发明一实施例中，所述水性聚氨酯为固含量40％-50％的阴离子型水性聚氨酯。

于本发明一实施例中，所述润湿剂为聚羧酸铵盐、有机硅表面活性剂、非离子型聚氨酯类、芳香基聚乙二醇醚酯中的一种或几种混合。

于本发明一实施例中，所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂。

于本发明一实施例中，所述驻极母粒为纳米电气石粉。

于本发明一实施例中，所述抗菌材料为银、铜、锌离子抗菌剂，香草醛或乙基香草醛类化合物。

本发明提供一种空气过滤介质的制备方法，包括以下步骤：

提供一基布；

于所述基布上形成一阻挡层，所述阻挡层包括至少一层的泡孔结构，所述泡孔结构包括水性聚氨酯、驻极母粒和破乳交联剂，所述泡孔的直径小于等于5μm，且所述泡孔之间至少部分相连通。

于本发明一实施例中，空气过滤介质的制备方法包括以下步骤：

将100质量份的水性聚氨酯、0.1-0.5质量份的消泡剂、0.5-1质量份的润湿剂、3-10质量份的阻燃剂、5-20质量份的驻极母粒及0.3-5质量份的抗菌材料混合分散并进行脱泡处理；

将脱泡后浆料涂覆于所述基布上；

将涂有浆料的基布通过凝聚液进行凝聚，定型；

将凝聚后的基布通过水洗槽清除多余的凝聚液，烘干除去水分形成泡孔；

重复涂覆、凝聚、水洗、烘干步骤一次或多次得到空气过滤介质。