测，利用熔喷的方法进行医用口罩滤材的开发，详细讲述了原料、设备以及工艺要求，在性能检测部分，主要是采用TSI-8130进行滤效的测试，使用盐发生器，利用测试结果指导生产实践；第四部分对全文进行了总结，并指出了其中的不足之处；最后一部分为参考文献。

第1章 绪论

1.1 熔喷法过滤材料

1.1.1 熔喷法的定义

熔喷法是依靠高温、高速的气流喷吹聚合物熔体，使其得到迅速拉伸而制备纤维的一种方法。聚合物切片通过螺杆挤压机加热加压成熔融状态后，经熔体分配流道到达喷头前端的喷丝孔，挤压后再经过两束收敛的高速、高温气流的拉伸使其细化。细化的纤维冷却固化于网帘装置上形成熔喷非织造布[]王宝元.熔喷非织造布的应用和展望[J]福建轻纺2011第四期46-48。

熔喷法的研制始于20世纪50年代初期,美国海军研究所最早开始研究气流喷射纺丝法,纺得极细的纤维,其直径在5μm以下,制得由这种超细纤维组成的非织造布,随后其他一些专利也相继出现。直到70年代后期,美国的埃克森公司才将这一技术转为民用,才使得熔喷纺丝成网法得到很大的发展,成为聚合物直接成网非织造布的第二大生产方法[]郭秉臣.非织造布学[M].北京:中国纺织出版社,2002.。我国熔喷法非织造布生产技术的开发是比较早的,很多单位在很早就做出了很多的研究，在工艺理论和产品开发等方面也作出了大量的工作,但在生产设备的研究、设计和制造方面与国外水平相比,还存在一定的差距。近年来,随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，对熔喷非织造布的需求也越来越大。 1.1.2 产品品质

熔喷法非织造布中的纤维呈随意分布，网的单根纤维直径在0.5～30μm，主体纤维直径分布主要在2～7μm。Reicofil公司MB（熔喷法）纤维网单纤细度的分布如表1-1所示。[]芦长椿 熔喷技术现状与其研究开发中的变革合成纤维SFC 2010

No.8 1-4

表1-1 MB产品纤维细度的分布

[1] Reicofil -MB Technology Reicofil [C]. 46th Dornbirn Manmade Fibers Congress, 2008.9.

指标 MB纤维网单丝直径分布

＞5.0

1.0

直径/um 0.1～1.0 1.1～2.0 2.1～3.0 3.1～4.0 4.1～5.0 分布%

68.6

16.6

8.0

6.0

1.3

在面密度均匀性方面，MB产品的面密度通常在8～350g/㎡，而市场需求的主流产品多在20～200g/㎡左右变化，表1-2为当今世界三家主要纺熔非织造布厂家的MB 产品面密度品质指标

[2] Joachim Bauer. Innovative meltblown products with improved cost structure[J].Manmade Fiber Year Book,2008:73-75.。

表1-2 国外主要纺熔非织造布厂家MB产品面密度技术特征

指标 面密度/(g/㎡) 标准偏差/(g/㎡) 面密度CV/% 面密度min/(g/m2) 面密度max/(g/m2) 横向伸长min/% 横向伸长max/%

厂家A 20.0 1.9 9.5 10.2 24.5 -49 +22

厂家B 25.4 2.1 8.2 13.5 32.1 -47 +26

厂家 30.0 0.7 2.3 28.7 32.9 -6 +10

1.1.3 熔喷法过滤材料

由于熔喷过滤材料具有纤维超细, 比表面积大, 孔隙率高,高效的深层过滤性能, 低空气阻力以及良好的加工性能等特点而被广泛地用于室内空气过滤、电子工业过滤、食品过滤和生物医疗过滤等领域, 在整个非织造过滤材料中所占的比重逐年上升, 成为仅次于针刺法的第二大类非织造过滤材料, 被认为是最具有前途的过滤材料[4]。

1.1.4 熔喷过滤材料与其它非织造过滤材料的比较

若要开发出高品质的医用卫生口罩，必须选择高滤效、低阻力的过滤介质。非织造布呈三维立体状且具微孔结构，其中针刺法非织造布、浸渍法化学黏合非织造布、湿法非织造布、水刺法非织造布、纺粘法非织造和熔喷法非织造布都对微粒有较好的过滤效果，但实验表明，除熔喷法非织造布外，其他类型的非织造布（包括具有吸附性能的活性炭毡）都不能达到国家标准规定的理想的过滤效率指标[5]。熔喷法非织造布多为由0.5～4um聚丙烯（PP）超细纤维随机分布而成，因此具有空隙小而孔隙率大、比表面积大、比重轻等特点，它对0.3um微尘粒子的过滤效率能够达到99%以上，并可以屏蔽液体和大多数细菌，其缺点是强度较低。

[5]

过滤效率是衡量过滤材料性能高低最主要的指标，不同非织造方法所制滤材的过滤效率见表1-1。

表1-1 不同非织造方法所制滤材的过滤效率[6]`

品种

纺粘(35g/㎡),电晕驻极，T-Ⅰ 熔喷(35g/㎡)，电晕驻极，T-Ⅰ

摩擦驻极毡(130g/㎡) 电晕驻极毡(100g/㎡)，T-Ⅱ 静电纺丝PEO(3g/㎡)，未驻极

过滤效率/%

37.2 98.6 97.8 75.7 78.0

相对于10g/㎡过滤效率/%

9.5 70.5 25.4 13.2 99.4

1.2 医用口罩滤材

医用口罩滤材则是熔喷法过滤材料中的一种，它主要是指用熔喷法生产的具有一定特殊功能的过滤材料，它被广泛的运用于医疗卫生行业，为当代人们的健康起到了保驾护航的作用。 1.2.1 性能要求

医用口罩滤材可防止医生、护士与病人之间通过空气形成相互感染。医学上的病毒和手术室尘埃的直径一般在0.2um左右，病毒一般寄生在0.5um以上的尘埃上，并通过它进入人体[6]。医用口罩滤材必须具有防止医生和病人之间通过空气相互传染的能力，所以，对医用口罩滤材通常有以下几方面的性能要求： (1)高滤效，低空气阻力；

(2)具有一定的化学稳定性和耐腐蚀性； (3)抗过敏性； (4)不引起细胞中毒；

(5)具有抗微生物腐蚀的能力； (6)无残渣、无脱落； (7)可进行杀菌处理；

(8)手感柔软且具有一定的机械强度尺寸稳定性； (9)低气味； (10)热封性能； 1.2.2 工艺要求