一种水驻极母粒、制备方法及其在熔喷布制备中的应用与流程

本发明涉及熔喷布生产，具体涉及一种水驻极母粒、制备方法及其在熔喷布制备中的应用。

背景技术：

1、水驻极是一种熔喷布生产过程中使熔喷布带静电的驻极工艺，该工艺可以是熔喷布静电量饱和，且静电驻极时间长。与传统熔喷布驻极工艺区别在于：传统熔喷布使用的是电晕驻极，其表面驻极体较明显，但是过滤效率达不到峰值及储存会随着时间降低，材料表面静电衰减明显；而水驻极熔喷布表现情况为静电量饱和，水驻极充电方式可过油性检测、盐性检测，可以有效解决口罩行业熔喷布电驻极过滤效率提升及储存后降低的问题。

2、水驻极的方法包括熔喷布生成、纯水制备、水驻极工序、烘干工艺，其中，熔喷布生成为选择驻极体高流动性聚丙烯，注入少量水驻极母粒；纯水制备为选择自来水为水源，水源进行砂石罐过滤和活性炭过滤，向过滤后的水源注入反渗透剂和盐酸，对水源进行反渗透膜二级过滤，自动侦测向过滤后的水源注入碱性工业试剂，顺利完成纯水制备；水驻极工序为利用高压水泵将制备好的纯水输送到扇形喷嘴，扇形喷嘴对熔喷布进行水刺喷射，利用水与熔喷纤维摩擦产生电荷，顺利完成水刺驻极；烘干工艺为利用传送网将水刺驻极后的熔喷布送入烘干箱内，运用热风烘干，烘干后分切卷绕。

3、水驻极工能够有效解决口罩行业熔喷布电驻极过滤效率提升及储存后降低的问题，而且静电不衰减，低阻，而驻极体熔喷布的性能是静态饱和，水驻极熔喷布衰减快，但是在水驻极的烘干工艺中，容易存在烘干不彻底的问题，导致熔喷布面料变硬和后期发黄的问题，而且水驻极熔喷布的韧性和强度低。

4、为了解决上述问题，目前最常用的方法为向水驻极母粒中加入抗黄变剂和增强剂，但是抗黄变剂和增强剂的加入会导致水驻极熔喷布静电衰减加快。因次，如何在保证水驻极熔喷布在长时间不会发生静电衰减的同时，解决水驻极熔喷布的烘干不彻底的问题，避免面料变硬和后期发黄的问题，并提高水驻极熔喷布的韧性和强度，是目前急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种水驻极母粒、制备方法及其在熔喷布制备中的应用，能够在保证水驻极熔喷布在长时间不会发生静电衰减的同时，解决水驻极熔喷布的烘干不彻底的问题，避免面料变硬和后期发黄的问题，并提高水驻极熔喷布的韧性和强度。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种水驻极母粒，按重量份计，包括：150-160份聚丙烯树脂，30-40份超细碳酸钙，3-5份乙撑双硬脂酸酰胺，12-15份改性纳米二氧化硅，1.5-3份硬脂酸锌，2-3份抗氧剂1010，1-2份硬脂酸；

4、所述聚丙烯树脂在230℃，2.16kg条件下的熔融指数为1200-1400g/10min；

5、所述超细碳酸钙的粒径为0.03-0.05μm；

6、所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：将纳米二氧化硅加入无水乙醇中，在40-45℃下搅拌，得到二氧化硅悬浮液；将二氧化硅悬浮液、硅烷偶联剂kh-560加入反应釜内，将反应釜抽真空至真空度为0.096-0.098mpa，向反应釜中通入氮气至氮气的气体压力为0.12-0.15mpa，将反应釜的温度控制至30-35℃，搅拌40-45min后，向反应釜中二甲基二烯丙基氯化铵水溶液、过硫酸铵，继续搅拌1-1.2h，得到混合液，将混合液进行抽滤，然后将滤渣进行真空干燥，真空干燥结束得到改性纳米二氧化硅；

7、所述改性纳米二氧化硅的制备中，所述纳米二氧化硅的粒径为80-100nm；

8、所述改性纳米二氧化硅的制备中，纳米二氧化硅与乙醇的重量比为1:60-65；

9、所述改性纳米二氧化硅的制备中，二氧化硅悬浮剂、硅烷偶联剂kh-560、二甲基二烯丙基氯化铵水溶液、过硫酸铵的重量比为60:2-3:3-5:0.1-0.15；

10、所述改性纳米二氧化硅的制备中，所述二甲基二烯丙基氯化铵水溶液中的二甲基二烯丙基氯化铵的质量分数为60-62%。

11、一种水驻极母粒的制备方法，按预定重量份数称取聚丙烯树脂、超细碳酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺、改性纳米二氧化硅、硬脂酸锌、抗氧剂1010、硬脂酸加入高混机中进行高速混合，高速混合结束得到预混料，将预混料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，熔融挤出造粒结束得到水驻极母粒；

12、所述高速混合时的转速为1800-2000rpm，时间为4-6min；

13、所述双螺杆挤出机的温度为：一区180-185℃、二区190-195℃、三区200-210℃、四区210-220℃、五区200-210℃、六区195-200℃、七区190-195℃，双螺杆转速为150-200rpm。

14、一种水驻极母粒在熔喷布制备中的应用，包括：生产熔喷布，制备驻极液，驻极，表面喷淋改性，烘干；

15、所述生产熔喷布，将水驻极母粒进行熔融后通过喷丝板喷出，控制喷丝板的孔径为0.1-0.2mm，温度为250-270℃，从喷丝板中喷出后，在高速热空气的作用下进行牵伸，控制牵伸时的高速热空气的温度为190-210℃，频率为40-50hz，牵伸结束进行冷却粘结，得到熔喷布；

16、所述制备驻极液，将超纯水作为驻极液，用于驻极步骤；

17、所述驻极，将驻极液加入水刺驻极设备中，然后使用水刺驻极设备对熔喷布进行水刺驻极处理，控制水刺驻极处理中的水液喷嘴水压为14-16bar，水刺驻极处理结束得到驻极后的熔喷布；

18、所述表面喷淋改性，将改性液均匀喷淋至驻极后的熔喷布，控制喷淋量为10-15g/m2，喷淋结束得到表面喷淋改性后的熔喷布；

19、所述表面喷淋改性中，所述改性液，按重量份计，由以下成分组成：5-8份聚乙烯醇1788，2-4份六偏磷酸钠，1-2份β-环糊精，0.2-0.3份聚乙烯胺，100-105份超纯水；

20、所述烘干，将表面喷淋改性后的熔喷布通入密闭烘箱中，然后向密闭烘箱中通入空气与氮气的混合气体进行烘干，烘干过程中每隔1-2min对表面喷淋改性后的熔喷布的含水量进行测量，待熔喷布中的含水量达到6-7%时，将表面喷淋改性后的熔喷布导出得到水驻极熔喷布；

21、所述烘干中，所述混合气体的温度为65-70℃，混合气体中空气与氮气的体积比为6-7:1，混合气体的通入速度为50-60l/min。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、（1）本发明的水驻极母粒，能够保证水驻极熔喷布在长时间不会发生静电衰减，由本发明的水驻极母粒制备的熔喷布在温度为30℃，湿度为60%的环境下静置2年后的电荷衰减率为1.8-2.3%；

24、（2）本发明的水驻极母粒，能够解决水驻极熔喷布的烘干不彻底导致的面料变硬和后期发黄的问题，由本发明的水驻极母粒制备的熔喷布的纵向柔软度为135-143mn，横向柔软度为152-165mn，在温度为30℃，湿度为60%的环境下静置2年后不会出现发黄问题；

25、（3）本发明的水驻极母粒，能够提高水驻极熔喷布的韧性，由本发明的水驻极母粒制备的熔喷布的纵向断裂伸长率为204-217%，横向断裂伸长率为245-257%；

26、（4）本发明的水驻极母粒，能够提高水驻极熔喷布的强度，由本发明的水驻极母粒制备的熔喷布的纵向拉伸强度为80-87mpa，横向拉伸强度为93-98mpa。