一种多层熔喷无纺布及其制备方法

技术领域

本发明涉及熔喷布生产领域，尤其是涉及一种多层熔喷无纺布及其制备方法。

背景技术

熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1-5微米，而且空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好，这些具有独特的毛细结构的超细纤维可以增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，熔喷布可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。

但是，熔喷布还存在如下问题：不具有抗菌性；生产不稳定，对原料的稳定性要求高，有的时候同样的料开始好用，过几天就喷不出布；喷出来的布有异味；熔喷布的韧性不好，易脆易断；只对单一粒径下的颗粒物有较好的过滤效果；容易出现过硬和易撕裂等问题。

专利CN111497390A公开了用于空气过滤的复合多层熔喷纤维材料，该用于空气过滤的复合多层熔喷纤维材料由内至外依次包括：热塑性聚氨酯熔喷非织造纤维层、第一聚丙烯熔喷非织造纤维层、聚乳酸熔喷非织造纤维层、SEBS熔喷非织造纤维层以及第二聚丙烯熔喷非织造纤维层。该专利的不足：该复合多层熔喷纤维材料容易出现变硬和易撕裂。

专利CN111876905A公开了一种多层熔喷无纺布及其制备方法，该多层熔喷无纺布由A层熔喷无纺布、B层熔喷无纺布、C层熔喷无纺布层组成，B层熔喷无纺布上部设置有A层熔喷无纺布，B层熔喷无纺布下部设置有C层熔喷无纺布。一种多层熔喷无纺布，是由A层熔喷无纺布、B层熔喷无纺布、C层熔喷无纺布3种不同的纤维直径所组成的熔喷无纺布。该专利的不足：该多层熔喷无纺布生产不稳定，对原料的稳定性要求高，有的时候同样的料开始好用，过几天就喷不出布，而且喷出来的布有异味。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种多层熔喷无纺布的制备方法，能够提高生产的稳定性，降低对原料的要求，消除生产出的熔喷布的异味，提高熔喷布的韧性和抗菌性，生产出的熔喷布对多种粒径的颗粒物均有较好的过滤效果，而且不容易出现过硬和易撕裂等问题。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种多层熔喷无纺布由上层熔喷无纺布、中层熔喷无纺布、下层熔喷无纺布层组成。

一种多层熔喷无纺布的制备方法，包括：制备面层熔喷无纺布、制备中间层熔喷无纺布、制备精滤层熔喷无纺布和复合。

所述面层熔喷无纺布的纤维直径为2-3μm，面密度为7-9g/m

所述制备面层熔喷无纺布，将100-110重量份的聚丙烯切片、3-5重量份的氧化石墨烯粉末、2-3重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、1-2重量份的纳米银抗菌粉在混料机中共混，所述混料机的转速为300-350rpm，混合时间为8-10min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为260-280℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为8-10:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为240-260℃，压力为0.8-0.9MPa，然后再将所述初生纤维经20-25℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述制备中间层熔喷无纺布，将100-110重量份的聚丙烯切片、2-4重量份的硬脂酸锌、4-6重量份的火山石粉、6-7重量份的纳米电气石粉、2-3重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、3-5重量份的纳米沸石粉在混料机中共混，所述混料机的转速为280-300rpm，混合时间为7-9min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为230-250℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为7-9:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为230-240℃，压力为0.6-0.7MPa，然后再将所述初生纤维经20-25℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述纳米电气石粉的粒径为90-110nm。

所述纳米沸石粉的粒径为50-70nm。

所述制备精滤层熔喷无纺布，将100-110重量份的聚丙烯切片、20-25重量份的聚乙烯切片、3-5重量份的轻质碳酸钙、2-3重量份的硫酸镁在混料机中共混，所述混料机的转速为240-260rpm，混合时间为5-7min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为200-210℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为5-7:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为220-230℃，压力为0.5-0.6MPa，然后再将所述初生纤维经20-25℃冷空气冷却成网，收卷，得到精滤层熔喷无纺布。

所述复合，将面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布按照从上往下的顺序叠合到一起，利用经高压微细水流形成的水针进行水刺，使三者复合到一起形成多层熔喷无纺布。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明的多层熔喷无纺布的制备方法，通过在制备面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布加入多种功能助剂，能够提高生产的稳定性，降低对原料的要求；

（2）本发明的多层熔喷无纺布的制备方法，通过在中间层熔喷无纺布的制备中加入火山石粉和纳米沸石粉，能够消除生产出的熔喷布的异味；

（3）本发明制备的多层熔喷无纺布，通过使用水刺技术将面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布复合到一起，能提高多层熔喷无纺布的韧性，不会产生过硬或者过脆的问题；

（4）本发明制备的多层熔喷无纺布，通过在面层熔喷无纺布的制备中加入纳米银抗菌粉，能提高多层熔喷无纺布的抗菌性，参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试本发明的多层熔喷无纺布对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率，对大肠杆菌的抑菌率能达到99.92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率能达到99.94%；

（5）通过面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布的层层过滤，本发明制备的多层熔喷无纺布对多种粒径的颗粒物均有较好的过滤效果，参照GB 2626-2006标准，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤阻力为10Pa，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤效率达到98.9%；当呼吸流量在95升/分钟时，过滤阻力为22Pa，当呼吸流量在95升/分钟时，过滤效率为93.7%。

（6）本发明制备的多层熔喷无纺布，通过在制备面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布加入多种功能助剂，能提高多层熔喷无纺布的耐撕裂性能，参照GB/T 14800-2010标准，顶破强力能达到497N，经100次标准洗涤后，顶破强力仍能达到450N。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种多层熔喷无纺布由上层熔喷无纺布、中层熔喷无纺布、下层熔喷无纺布层组成。

一种多层熔喷无纺布的制备方法，包括：制备面层熔喷无纺布、制备中间层熔喷无纺布、制备精滤层熔喷无纺布和复合。

所述面层熔喷无纺布的纤维直径为2μm，面密度为7g/m

所述制备面层熔喷无纺布，将100重量份的聚丙烯切片、3重量份的氧化石墨烯粉末、2重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、1重量份的纳米银抗菌粉在混料机中共混，所述混料机的转速为300rpm，混合时间为8min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为260℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为8:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为240℃，压力为0.8MPa，然后再将所述初生纤维经20℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述制备中间层熔喷无纺布，将100重量份的聚丙烯切片、2重量份的硬脂酸锌、4重量份的火山石粉、6重量份的纳米电气石粉、2重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、3重量份的纳米沸石粉在混料机中共混，所述混料机的转速为280rpm，混合时间为7min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为230℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为7:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为230℃，压力为0.6MPa，然后再将所述初生纤维经20℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述纳米电气石粉的粒径为90nm。

所述纳米沸石粉的粒径为50nm。

所述制备精滤层熔喷无纺布，将100重量份的聚丙烯切片、20重量份的聚乙烯切片、3重量份的轻质碳酸钙、2重量份的硫酸镁在混料机中共混，所述混料机的转速为240rpm，混合时间为5min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为200℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为5:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为220℃，压力为0.5MPa，然后再将所述初生纤维经20℃冷空气冷却成网，收卷，得到精滤层熔喷无纺布。

所述复合，将面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布按照从上往下的顺序叠合到一起，利用经高压微细水流形成的水针进行水刺，使三者复合到一起形成多层熔喷无纺布。

参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试本实施例的多层熔喷无纺布对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率，对大肠杆菌的抑菌率为99.98%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.94%；参照GB 2626-2006标准，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤阻力为9Pa，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤效率为99.1%；当呼吸流量在95升/分钟时，过滤阻力为20Pa，当呼吸流量在95升/分钟时，过滤效率为93.9%；参照GB/T14800-2010标准，顶破强力能达到512N，经100次标准洗涤后，顶破强力仍能达到462N。

实施例2

一种多层熔喷无纺布由上层熔喷无纺布、中层熔喷无纺布、下层熔喷无纺布层组成。

一种多层熔喷无纺布的制备方法，包括：制备面层熔喷无纺布、制备中间层熔喷无纺布、制备精滤层熔喷无纺布和复合。

所述面层熔喷无纺布的纤维直径为2μm，面密度为8g/m

所述制备面层熔喷无纺布，将105重量份的聚丙烯切片、4重量份的氧化石墨烯粉末、2重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、2重量份的纳米银抗菌粉在混料机中共混，所述混料机的转速为320rpm，混合时间为9min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为270℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为9:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为250℃，压力为0.8MPa，然后再将所述初生纤维经22℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述制备中间层熔喷无纺布，将105重量份的聚丙烯切片、3重量份的硬脂酸锌、5重量份的火山石粉、6重量份的纳米电气石粉、2重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、4重量份的纳米沸石粉在混料机中共混，所述混料机的转速为290rpm，混合时间为8min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为240℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为8:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为235℃，压力为0.6MPa，然后再将所述初生纤维经22℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述纳米电气石粉的粒径为100nm。

所述纳米沸石粉的粒径为60nm。

所述制备精滤层熔喷无纺布，将105重量份的聚丙烯切片、22重量份的聚乙烯切片、4重量份的轻质碳酸钙、2重量份的硫酸镁在混料机中共混，所述混料机的转速为250rpm，混合时间为6min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为205℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为6:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为225℃，压力为0.5MPa，然后再将所述初生纤维经22℃冷空气冷却成网，收卷，得到精滤层熔喷无纺布。

所述复合，将面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布按照从上往下的顺序叠合到一起，利用经高压微细水流形成的水针进行水刺，使三者复合到一起形成多层熔喷无纺布。

参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试本实施例的多层熔喷无纺布对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率，对大肠杆菌的抑菌率为99.92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.95%；参照GB 2626-2006标准，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤阻力为10Pa，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤效率为99.3%；当呼吸流量在95升/分钟时，过滤阻力为20Pa，当呼吸流量在95升/分钟时，过滤效率为93.7%；参照GB/T14800-2010标准，顶破强力能达到497N，经100次标准洗涤后，顶破强力仍能达到457N。

实施例3

一种多层熔喷无纺布由上层熔喷无纺布、中层熔喷无纺布、下层熔喷无纺布层组成。

一种多层熔喷无纺布的制备方法，包括：制备面层熔喷无纺布、制备中间层熔喷无纺布、制备精滤层熔喷无纺布和复合。

所述面层熔喷无纺布的纤维直径为3μm，面密度为9g/m

所述制备面层熔喷无纺布，将110重量份的聚丙烯切片、5重量份的氧化石墨烯粉末、3重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、2重量份的纳米银抗菌粉在混料机中共混，所述混料机的转速为350rpm，混合时间为10min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为280℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为10:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为260℃，压力为0.9MPa，然后再将所述初生纤维经25℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述制备中间层熔喷无纺布，将110重量份的聚丙烯切片、4重量份的硬脂酸锌、6重量份的火山石粉、7重量份的纳米电气石粉、3重量份的苯乙烯-丁二烯-3-氯丙烯共聚物、5重量份的纳米沸石粉在混料机中共混，所述混料机的转速为300rpm，混合时间为9min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为250℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为9:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为240℃，压力为0.7MPa，然后再将所述初生纤维经25℃冷空气冷却成网，收卷，得到面层熔喷无纺布。

所述纳米电气石粉的粒径为110nm。

所述纳米沸石粉的粒径为70nm。

所述制备精滤层熔喷无纺布，将110重量份的聚丙烯切片、25重量份的聚乙烯切片、5重量份的轻质碳酸钙、3重量份的硫酸镁在混料机中共混，所述混料机的转速为260rpm，混合时间为7min；然后投入双螺杆挤出机中进行熔融，将双螺杆挤出机的温度设置为210℃；待熔融结束后将熔融后的熔体经喷丝板挤出，所述喷丝板的长径比为7:1，再通过热气流高速牵伸形成初生纤维，所述热气流的温度为230℃，压力为0.6MPa，然后再将所述初生纤维经25℃冷空气冷却成网，收卷，得到精滤层熔喷无纺布。

所述复合，将面层熔喷无纺布、中间层熔喷无纺布和精滤层熔喷无纺布按照从上往下的顺序叠合到一起，利用经高压微细水流形成的水针进行水刺，使三者复合到一起形成多层熔喷无纺布。

参照GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》测试本实施例的多层熔喷无纺布对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率，对大肠杆菌的抑菌率为99.92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.98%；参照GB 2626-2006标准，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤阻力为10Pa，当呼吸流量在35升/分钟时，过滤效率为98.9%；当呼吸流量在95升/分钟时，过滤阻力为22Pa，当呼吸流量在95升/分钟时，过滤效率为93.7%；参照GB/T14800-2010标准，顶破强力能达到503N，经100次标准洗涤后，顶破强力仍能达到450N。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。