一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法与流程

1.本发明涉及滤材技术领域，具体涉及一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法。


背景技术：

2.目前市场上常规熔喷无纺布主要以过滤空气颗粒物为主，多用于口罩、常规空气净化领域。常规除甲醛以吸附技术、光催化技术为主，吸附技术主要采用采用活性炭、活性碳纤维、分子筛等吸附材料，易产生二次污染。光催化技术存在需要紫外激发光源、对可见光利用效率低、催化剂易失活等问题。
3.授权公告号为cn204561012的专利中公开了一种口罩结构，在两层无纺布之间加入熔喷膜层，在熔喷膜层与无纺布之间均匀铺设催化剂，实现对微粒、甲醛的同步去除，缺点如下：催化剂相对独立地位于熔喷膜层与无纺布之间，其稳定性差，易差生空洞，甲醛的去除率不稳定，去除效果越来越差，此外其以两层无纺布配合熔喷膜层结构进行微粒等的去除，层级结构复杂，成型成本高，需改进。
4.授权公告号为cn103590196b的专利公开一种高吸附性熔喷无纺布的生产方法，采用活性炭吸附甲醛，当吸附饱和时需更换滤网，因更换下来的滤网内富集了大量的甲醛，有可能对环境产生二次污染，需改进。


技术实现要素：

5.为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
6.本技术文件公开一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法，包括以下步骤：
7.步骤1、至少以聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂混合，熔融造粒或切片；
8.步骤2、将步骤1中制成的粒料或片料与驻极色母粒混合，熔喷制成基布；
9.步骤3、将步骤2中基布进行电晕充电驻极处理或水驻极处理形成无纺布。
10.本方案中将非光型除甲醛的催化剂先与聚丙烯混合造粒或片，之后与驻极色母粒混合熔喷成布，催化剂一体式固定在熔喷形成的纤维丝中，稳定性大幅提升，以催化剂分解甲醛，同时电晕充电驻极处理或水驻极处理后的无纺布可对微粒、细菌等有效过滤，本方案以单层无纺布同步实现对微粒、细菌及甲醛的过滤分解，且无甲醛的二次污染现象。
11.当然，在熔融切片或造粒过程中，除聚丙烯、除甲醛型非光催化剂，分散剂等组份外，还可增加其他助剂，以根据需求提升性能，当然也包括在粒料或片料与驻极色母料混合中添加其他助剂。
12.进一步，按质量计，聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂的混合比例为(90
‑
96):(5
‑
1):(5
‑
3)，该比例组分下，催化剂分布均匀，对甲醛的催化分解效果好，且不影响熔喷成丝过程。
13.进一步，所述聚丙烯的熔融指数为1400
‑
2200g/10min。
14.进一步，所述除甲醛型非光催化剂包括铂、铑、钯、金或银中的任意一种或多种，优
选粒径为0.1
‑
100μm，进一步的优选为1
‑
5μm。
15.进一步，所述分散剂包括钛白粉、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠中的一种。
16.进一步，按质量计，所述步骤1中制成的粒料与驻极色母粒的混合比例为100:(1
‑
10)，在与上述聚丙烯、催化剂及分散剂的组分比例方案组合下，成型的无纺布对甲醛的催化去除及微粒、细菌等的过滤同步提升极高的水平。
17.进一步，熔融制成基布的过程中参数设置：螺杆熔融温度区间为150
‑
250℃，模头温度区间为220
‑
300℃，模头压力区间为5
‑
40bar，喷吹风温区间为200
‑
280℃，喷吹风速区间为10000
‑
100000m/min，喷丝板孔径区间为0.1
‑
0.5mm，有利于提升成型钩无纺布的过滤性能，在与上述聚丙烯、催化剂及分散剂的组分比例方案、以及驻极色母粒的方案组合下，对甲醛的去除分解可达100％。
18.优选，电晕充电驻极处理中，驻极电压为5
‑
15万伏。
19.优选，水驻极处理中，喷嘴水压为10
‑
40bar。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果：
21.1、本发明重新设计熔喷布料的原料配比，在熔喷成型过程中将去甲醛的催化剂一体成型固定在纤维丝中，使单层无纺布同时具备对微粒、细菌及甲醛的过滤分解。
22.2、该催化剂在室温条件下就可以催化氧化甲醛为二氧化碳和水，没有甲酸、一氧化碳和甲酸甲酯等副产品，甲醛转换率可高达100％。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
24.以下实施例中，原料如下：
25.聚丙烯：z
‑
1500，山东道恩高分子材料股份有限公司。
26.驻极色母粒：xy
‑
999z，东莞市兴源塑胶有限公司。
27.实施例1
28.一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法，该方法包括以下步骤：
29.步骤1、在高速混料机中将聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂按照质量比92:3:5混合均匀，经螺杆挤出机熔融造粒，其中非光催化剂选用铂和金，质量比为1：1，粒径为1μm，聚丙烯的熔融指数为1500g/10min；
30.步骤2、将步骤1中制成的粒料与驻极色母粒，按照质量比100:3混合均匀，之后熔喷制成基布，熔喷过程参数设置：螺杆熔融温度180
‑
245℃，模头温度为275℃，模头压力为25bar，喷吹风温为280℃，喷吹风速为50000m/min，喷丝板孔径为0.2mm；
31.步骤3、将步骤2中基布进行水驻极处理，水驻极过程中喷嘴水压为30bar，无纺布成型，克重为30g/
㎡
。
32.实施例2
33.一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法，该方法包括以下步骤：
34.步骤1、在高速混料机中将聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂按照质量比93:3:4混合均匀，经螺杆挤出机熔融造粒，其中非光催化剂选用铑和银，质量比为1：1，粒径为2μm，聚丙烯的熔融指数为1500g/10min；
35.步骤2、将步骤1中制成的粒料与驻极色母粒，按照质量比100:4混合均匀，之后熔
喷制成基布，熔喷过程参数设置：螺杆熔融温度185
‑
245℃，模头温度为278℃，模头压力为25bar，喷吹风温为280℃，喷吹风速为55000m/min，喷丝板孔径为0.2mm；
36.步骤3、将步骤2中基布进行水驻极处理，水驻极过程中喷嘴水压为35bar，无纺布成型，克重为30g/
㎡
。
37.实施例3
38.一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法，该方法包括以下步骤：
39.步骤1、在高速混料机中将聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂按照质量比94:2:4混合均匀，经螺杆挤出机熔融造粒，其中非光催化剂选用钯和金，质量比为1：1，粒径为3μm，聚丙烯的熔融指数为1500g/10min；
40.步骤2、将步骤1中制成的粒料与驻极色母粒，按照质量比100:5混合均匀，之后熔喷制成基布，熔喷过程参数设置：螺杆熔融温度190
‑
250℃，模头温度为280℃，模头压力为28bar，喷吹风温为280℃，喷吹风速为60000m/min，喷丝板孔径为0.4mm；
41.步骤3、将步骤2中基布进行水驻极处理，水驻极过程中喷嘴水压为30bar，无纺布成型，克重为30g/
㎡
。
42.实施例4
43.一种实时快速分解甲醛的无纺布的制备方法，该方法包括以下步骤：
44.步骤1、在高速混料机中将聚丙烯、除甲醛型非光催化剂、分散剂按照质量比92:3:5混合均匀，经螺杆挤出机熔融造粒，其中非光催化剂选用铂和金，质量比为1：1，粒径为1μm，聚丙烯的熔融指数为1500g/10min；
45.步骤2、将步骤1中制成的粒料与驻极色母粒，按照质量比100:6混合均匀，之后熔喷制成基布，熔喷过程参数设置：螺杆熔融温度195
‑
255℃，模头温度为285℃，模头压力为30bar，喷吹风温为285℃，喷吹风速为65000m/min，喷丝板孔径为0.4mm；
46.步骤3、将步骤2中基布进行水驻极处理，水驻极过程中喷嘴水压为40bar，无纺布成型，克重为30g/
㎡
。
47.实施例5
48.与实施例4相比，本实施例在步骤1中，聚丙烯、铂和金、分散剂按照质量比98.5:0.5:1进行混合，步骤2中粒料与驻极色母粒的质量比为100:0.8，其余与实施例4保持一致。
49.对上述实施例1
‑
5中制备的无纺布进行性能检测，pm0.3的检测依据国标gb2626
‑
2006，甲醛去除率检测国标gb/t18883
‑
2002，如下表所示：
50.表1
[0051] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5pm0.3过滤效率(％)99.9799.9899.9999.9988.55甲醛去除率(％)10010010010090二氧化碳选择性(％)100100100100100
[0052]
二氧化的选择性是指甲醛分解后的完全分解为二氧化碳和水，无其他一氧化碳等副产物。
[0053]
授权公告号为cn103590196b的专利中所记载的甲醛去除率，及实施例5检测的甲醛去除率均在90％左右，本实施例1
‑
4中优选组分及参数制备的无纺布对甲醛的去除率均在百分之百，同时在pm0.3的检测中可以发现，对微粒的过滤效率达99％以上，本单层无纺
布的性能优异，适合用在口罩、空气净化装置、铺在新装修房屋内的墙壁上，以及其它用于去除甲醛的过滤型机构上，均可。
[0054]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。