口罩熔喷布驻极材料——欧稳德光稳定剂

2020.12.16

熔喷布口罩中间的过滤层,能通过滤细菌,阻止病菌传播。熔喷布是一种以高熔融指数的聚丙烯为材料,由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜,纤维直径范围0.5~10微米,其纤维直径大约有头发丝的三十分之一,由于纤维极细密且带静电,因而赋予了口罩过滤的功能。

然而,单纯依靠熔喷无纺布本身的机械阻挡作用是达不到医用外科口罩和N95/KN95口罩的标准的,还需要通过驻极处理为熔喷无纺布添加更多静电电荷,增强其吸附异物的功能,才能大幅提升过滤效率。此外,想要延长口罩的使用寿命,则需要让熔喷无纺布具有长期储存电荷的功能。而这一点,则需要通过引入具有电荷存储性能的驻极添加剂来实现。简言之,带有驻极添加剂,且经过驻极高压电处理的熔喷无纺布是提升口罩过滤效率和延长口罩使用寿命的关键。

聚丙烯熔喷驻极体空气过滤材料由于其“高过滤效率,低过滤阻力”的特点,一直是空气过滤领域的主力军。然而驻极体材料的稳定性易受环境影响,在长期储存过程中材料的过滤效率会不断下降。

欧稳德受阻胺类光稳定剂为这一问题提出了完美的解决方案。受阻胺是最常用的光稳定剂, 在氧化后产生哌啶氮氧自由基。哌啶氮氧自由基活性较大, 能与树脂中降解物烷基自由基、烷氧自由基反应, 产生哌啶烷基胺醚和哌啶基过氧化胺醚, 中止树脂的降解。由于它能不断自我更新、活化, 并不断捕捉新产生的自由基, 因而效率比紫外线吸收剂高 2~4倍。


将受阻胺类光稳定剂加入到聚丙烯中并在熔喷机上进行共混纺丝,可以提高口罩熔喷布驻极材料的稳定性,进而解决熔喷驻极体材料驻极稳定性差而导致过滤效率下降的问题。


实验证明,在相同处理条件下,普通聚丙烯熔喷驻极体材料比含光稳定剂(OMNISTAB LS119, LS944, LS2020)的聚丙烯熔喷驻极体材料的过滤效率下降明显,受阻胺类光稳定剂的熔喷材料表面电荷衰减速率低于普通熔喷材料。当受阻胺类光稳定剂质量分数为0.5% ~1%时,由于添加比例较低,受阻胺类光稳定剂对聚丙烯熔喷驻极体材料的表面形态、纤维直径、孔径及其分布、透气性和过滤阻力等无明显影响。因此,将受阻胺类光稳定剂加入到聚丙烯中并在熔喷机上进行共混纺丝工艺是可以提高聚丙烯熔喷驻极体材料的驻极稳定性和过滤性能稳定性。

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