[发明专利]一种蓬松态过滤材料、制备方法及口罩

说明书

本发明公开了一种蓬松态过滤材料、制备方法及口罩，至少包括两层纤维网和一层弹力网，弹力网设置于两层纤维网之间，形成包夹式结构；纤维网材料采用合成树脂和增强型材料制备，纤维网的成网工艺采用纺丝成网；弹力网具有不规则网孔结构，具有弹性。本技术方案突破现有静电棉性能瓶颈，在相同克重条件下进一步提升过滤效率，可以使得口罩在相同的过滤效率情况下具有更低的通气阻力；可获得持久佩戴时稳定的透气性和舒适感，相同材料克重和测试条件下比现有方案的呼吸感觉更加通畅，且能长时间保持低阻力的状态；具备良好的抑菌抗病毒性能和更高的容尘效果，在相同浓度和过滤条件下持续过滤测试，在升高相同通气阻力时，所花费的时间更长。

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，尤其涉及一种用于制备口罩的性能增强型蓬松态过滤材料以及这种过滤材料的制备方法。

背景技术

随着疫情对消费者防护意识的促进提供和中国制造业市场大幅增加带来的工业发展，民用口罩、工业口罩佩戴需求量显著增加，由于防护要求和佩戴时长的加大，使用者在佩戴中对持久防护和长时间佩戴的舒适性具有极大需求。

从制备口罩的材料而言，目前市场上流通的口罩采用的是传统的熔喷材料，当长时间佩戴后会显著出现呼吸阻力增大、憋闷的不舒适感，影响生活和工作心情，长期以往对心肺功能也有一定的健康影响。而国内的口罩产品所用过滤材料，容尘量通常较低，一方面会导致使口罩用寿命短，另一方面因为容纳污染的能力有限随着使用时间变久更容易堵滤材导致呼吸阻力曲线斜率增大，使得口罩很容易憋闷。

实现前述熔喷材料的制备目前主要采用两种方法，一种是传统的电晕驻极熔喷，另一种是疫情期间开始推广使用的水驻极熔喷。目前市面口罩产品绝大部分使用的是传统的电晕驻极熔喷，这种方法的优点是足额克重的滤材初始过滤效率高，可以满足病毒、工业粉尘的防护需求，但是缺陷也较为明显，即容尘量低，通气阻力大，长时间佩戴会导致很明显的憋闷感和不适感；疫情期间开始推广的水驻极熔喷，技术先进，可以做到同克重同滤效级别情况下阻力比传统电晕驻极熔喷低四分之一到二分之一，但是价格高昂，是传统电晕驻极熔喷价格的5倍以上，且其容尘能力较弱，仅适用于日常生活中使用，不适宜工业用防护。

除了上述熔喷之外，3M自己的垄断专利技术材料静电棉，仅3M使用，具有极佳的容尘性能，非常适宜工业防护用，但是通气阻力普遍很高，不适宜长时间连续佩戴，若在日常生活防护佩戴会有很明显的不适感和憋闷感；除3M外，国内外静电棉过滤材料通气阻力很低，但是因静电功能材料和设备加工工艺原因，滤效具有瓶颈，目前国内100克重以内产品均无法直接用在口罩实现KN95级别防护（克重超过100，口罩会非常厚，成本高，口罩的使用性能也差）。

因此目前国内最新应用方案为将静电棉与熔融叠加使用，用以实现低呼吸阻力和稳定的过滤效率以及相对较好的容尘性能，但该方案仍具有瓶颈，仅相对以往技术方案具有不错的性能优势，但在于单位面积的平面滤材测试阻力和容尘量，仍不能非常理想的满足使用者长时间舒适佩戴的需求。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种蓬松态过滤材料、制备方法及口罩，以实现稳定的透气性能和舒适度，更好的满足使用者长期佩戴的需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种蓬松态过滤材料、制备方法及口罩，大幅提高滤材用于口罩时的使用寿命，并显著降低呼吸阻力，带来持久佩戴时稳定的透气性和舒适感，满足使用者工作和生活中长时间舒适佩戴口罩的需求，以解决现有口罩制备材料和制备方法中的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种蓬松态过滤材料，至少包括两层纤维网和一层弹力网，所述弹力网设置于两层纤维网之间，形成包夹式结构；其中，所述纤维网材料采用合成树脂和增强型材料制备，所述纤维网的成网工艺采用纺丝成网；所述弹力网具有不规则网孔结构，具有弹性。

进一步的，两层所述纤维网的纤维直径均为1.1~3.5D，克重均为10～80g/m2。