一种高过滤性能无纺布及其加工工艺
技术领域
本发明涉及医用过滤防护材料技术领域，具体涉及一种高过滤性能无纺布及其加工工艺。
背景技术
现有口罩过滤性能主要取决于口罩中间的熔喷无纺布的过滤效率，其中医用外科口罩PFE(颗粒过滤效率)要求≥30%，医用防护口罩PFE(颗粒过滤效率)要求≥95%，而医用防护口罩中间一般放两层熔喷无纺布过滤效率才能达到95%以上，目前很难有一层无纺布过滤效率可以达到95%以上。
发明内容
为此，本发明提供一种高过滤性能无纺布及其加工工艺，以解决现有技术中一层无纺布过滤效率无法达到95%以上的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，该高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖60-80份，聚氧化乙烯20-40份。
进一步地，所述的壳聚糖为天然高分子壳聚糖。
进一步地，所述的高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
根据本发明的第二方面，该高过滤性能无纺布的加工工艺包括以下步骤：
1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀;
2)、利用静电纺丝工艺将纺丝溶液纺丝制备高过滤性能无纺布。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的外加电压为20kV。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的接收距离为15～23cm。
进一步地，所述的静电纺丝工艺的推进速度为1-1.3ml/h。
进一步地，所述的静电纺丝工艺制得的电纺纤维直径为80～130nm。
本发明具有如下优点：
天然高分子壳聚糖具有良好的物理化学性能、生理活性、生物可降解性和止血抑菌作用，但天然高分子壳聚糖本身溶解度小、溶液粘度高，故而天然高分子壳聚糖溶液很难进行静电纺丝。本发明在壳聚糖中掺入适量的聚氧化乙烯，混合进行静电纺丝，使溶液的可纺性大大的提高，明显的改善了壳聚糖溶液难纺的现象。
本发明制得的高过滤性能无纺布具有以下优点：
1)纤维直径小，均一性好。2)小孔径，高孔隙率及高通量。运用静电纺丝技术纤维孔隙率可达80-90%，这种结构滤材可有效去除亚微米级别以及微米级别颗粒。3)大比表面积，强吸附力。4)低成本，工艺可控。
该高过滤性能无纺布的单层过滤效率至少可达到95%，如放置于口罩中当过滤层，口罩PFE颗粒过滤效率必然大于95。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1静电纺丝设备的示意图;
图中：1-注射器 2-高压静电发生装置 3-接收装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
该高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
参见图1，静电纺丝设备包括注射器1和接收装置3，注射器1内放入电极，电极连接高压静电发生装置2的正极，接收装置3接地，作为负极，本实施例的接收装置3为接收板。该高过滤性能无纺布的加工工艺包括以下步骤：
1)、壳聚糖与聚氧化乙烯制备纺丝溶液，并搅拌均匀;
2)、将纺丝溶液置于注射器1中，注射器1中的纺丝溶液在电场作用下，纺丝溶液被制成电纺纤维，最终在接收装置3上形成高过滤性能无纺布。静电纺丝工艺制得的电纺纤维直径为80～130nm。静电纺丝工艺的外加电压为 20kV，注射器1至接收装置3的接收距离为15～23cm。注射器1的推进速度为1-1.3ml/h。
本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为91%，单层过滤效率为 96%。
实施例2
本实施例高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖60份，聚氧化乙烯40份。
本实施例中高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为87%，单层过滤效率为95.2%。
实施例3
本实施例高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖80份，聚氧化乙烯20份。
本实施例中高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。本实施例制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为88%，单层过滤效率为95.3%。
对比例1
高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖55份，聚氧化乙烯45份。
高过滤性能无纺布的加工工艺与实施例1相同。静电纺丝制得的电纺纤维直径大于150nm，制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为81%，单层过滤效率为94.4%。
对比例2
高过滤性能无纺布包括以下重量份原料：
天然高分子壳聚糖70份，聚氧化乙烯30份。
高过滤性能无纺布采用熔喷工艺制作。制得高过滤性能无纺布的纤维孔隙率为78%，单层过滤效率为93%。
经过各实施例及对比例的对比可以看出，本发明高过滤性能无纺布采用壳聚糖/聚氧化乙烯混合进行静电纺丝，使溶液的可纺性大大的提高，明显的改善了壳聚糖溶液难纺的现象。具有纤维直径小，均一性好，纤维孔隙率可达 80-90%等优点，这种结构的滤材可有效去除亚微米级别以及微米级别颗粒。而且加工低成本，工艺可控。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
