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具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法

阅读：986发布：2020-05-12

专利汇可以提供具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法。该过滤材料包括外层纤维管以及嵌套在外层纤维管内的纳米纤维丝。外层纤维管由聚烯烃纤维及负载于聚烯烃纤维表面的驻极材料微纳米粒子组成。驻极材料微纳米粒子通过熔喷气流喷射负载于聚烯烃纤维表面，在气流喷吹作用下，驻极材料微纳米粒子与聚烯烃纤维通过摩擦作用产生驻极电荷。纳米纤维丝为直径≤200nm的热塑性聚酯纤维丝。本发明通过外层介电常数较低的负载驻极材料微纳米粒子的聚烯烃纤维管与内层介电常数相对较高的聚酯纳米纤维丝的摩擦作用，不断形成驻极电荷，以提高静电吸附持久性。，下面是具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其特征在于，包括：外层纤维管以及嵌套在所述外层纤维管内的纳米纤维丝；所述外层纤维管由聚烯烃纤维及负载于所述聚烯烃纤维表面的驻极材料微纳米粒子组成；所述纳米纤维丝为热塑性聚酯纤维丝，由热力学不相容的热塑性聚酯和基质经熔融纺丝和相分离得到。
2.根据权利要求1所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其特征在于，所述驻极材料微纳米粒子通过熔喷气流喷射负载于所述聚烯烃纤维表面，在气流喷吹作用下，所述驻极材料微纳米粒子与所述聚烯烃纤维通过摩擦作用产生驻极电荷。
3.根据权利要求1所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其特征在于，所述纳米纤维丝的直径≤200nm；所述驻极材料微纳米粒子的平均粒径≤1μm，所述驻极材料微纳米粒子的负载量为所述聚烯烃纤维质量的3～12wt％。
4.根据权利要求1所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其特征在于，所述具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的厚度为0.2～5mm，其对空气中直径≥0.3μm的微尘的拦截效率≥99.5％，过滤阻力≤30Pa，表面静电压≥3.2kV，放置4个月后的静电压≥3kV。
5.根据权利要求1所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其特征在于，所述聚烯烃纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维或聚氯乙烯中的任一种；所述驻极材料微纳米粒子为聚四氟乙烯微纳米粒子；所述基质为醋酸纤维素、乙基纤维素或醋酸丁酸纤维素中的任一种。
6.一种权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将聚烯烃熔融得到熔融纺丝原料a，将热力学不相容的热塑性聚酯和基质按预设质量比熔融共混得到熔融纺丝原料b；
S2.将步骤S1中所述熔融纺丝原料a和熔融纺丝原料b从双通道同轴喷丝孔喷出，进行熔融纺丝；
其中，熔融纺丝原料a从外层喷丝孔喷出，熔融纺丝原料b从内层喷丝孔喷出；
S3.采用分散有驻极材料微纳米粒子的熔喷气流对从喷丝孔喷出的聚合物熔体纤维进行喷吹，得到表面负载驻极材料微纳米粒子的皮芯结构纤维；
S4.将步骤S3中所述皮芯结构纤维通过接收装置铺设成网，得到皮芯结构纤维网；
S5.将步骤S4中所述皮芯结构纤维网通过溶剂萃取，去除步骤S1中所述的基质，然后进行驻极处理，得到所述具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料。
7.根据权利要求6所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预设质量比为1:9～3:7。
8.根据权利要求6所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述熔融纺丝的接收距离为8～30cm，所述双通道同轴喷丝孔的内层喷丝孔直径为0.1～1mm，外层喷丝孔直径为0.1～2mm。
9.根据权利要求6所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述熔喷气流的温度为280～320℃，所述熔喷气流的流速为300～500m/s，所述驻极材料微纳米粒子的喷射量为30～80mg/s。
10.根据权利要求6所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，所述溶剂为丙酮；所述驻极处理为电晕放电驻极处理。

说明书全文

具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于过滤材料技术领域，尤其涉及一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着生活水平的日益提高，人们对于空气中PM2.5(粒径在2.5微米以下的细颗粒物)指数日益关注。空气中可吸入悬浮颗粒物，进入人体后可直接对人类呼吸道、心血管和中枢神经系统造成严重危害，甚至可能引起肺部和全身炎症，增加动脉硬化和高脂血症的风险，并引起心律失常，血压升高等症状。因此，如何除去这些含尘气体已成为一个迫切需要解决的问题。

[0003] 近年来，驻极体过滤材料成为有效防范和治理PM2.5污染的重要途径，其利用机械过滤机制和静电吸附机制的协同作用实现过滤效率的提高。通过驻极技术可有效地使驻极纤维质材料带静电，热极化、电晕放电、静电纺丝、摩擦起电等方式是目前研究与应用于非织造过滤材料的常见驻极方法。如申请号为CN201610233859.6的发明专利公开了一种空气过滤用驻极体非织造过滤材料，将PET/PET定岛型海岛短纤维和PE/PET皮芯型复合短纤维以一定质量比混合、梳理后，经针刺成网、碱液消融、轧压水洗、PTFE乳液浸渍、拉幅热定型和冷却固化而成。通过针刺加工时，纤维之间的相互摩擦发生电子转移而带上电荷，由于PTFE的电子逸出功高、介电常数低，对于PM2.5粉尘的静电吸附效果好；此外，由于具有超疏水性能，在潮湿的空气中，静电的衰减也较弱。

[0004] 然而，上述现有技术还存在以下缺陷：(1)在针刺过程中，纤维与金属针布之间摩擦产生大量电荷，在针刺过程中电荷易散失；(2)采用乳液浸渍法形成PTFE涂覆层，涂覆牢度难以保证；(3)仅依靠超疏水性能，难以更大限度的延长过滤材料的静电荷衰周期。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法，该具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料包括外层纤维管以及嵌套在外层纤维管内的纳米纤维丝，外层纤维管由聚烯烃纤维及负载于所述聚烯烃纤维表面的驻极材料微纳米粒子组成。驻极材料微纳米粒子通过熔喷气流喷射负载于所述聚烯烃纤维表面；纳米纤维丝为直径≤200nm的热塑性聚酯纤维丝。如此，通过外层介电常数较低的负载驻极材料微纳米粒子的聚烯烃纤维管和内层介电常数相对较高的聚酯纳米纤维丝的摩擦作用，不断形成驻极电荷，从而提高静电吸附持久性。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

[0007] 一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，包括：外层纤维管以及嵌套在所述外层纤维管内的纳米纤维丝；所述外层纤维管由聚烯烃纤维及负载于所述聚烯烃纤维表面的驻极材料微纳米粒子组成；所述纳米纤维丝为热塑性聚酯纤维丝，由热力学不相容的热塑性聚酯和基质经熔融纺丝和相分离得到。

[0008] 进一步的，所述驻极材料微纳米粒子通过熔喷气流喷射负载于所述聚烯烃纤维表面，在气流喷吹作用下，所述驻极材料微纳米粒子与所述聚烯烃纤维通过摩擦作用产生驻极电荷。

[0009] 进一步的，所述纳米纤维丝的直径≤200nm；所述驻极材料微纳米粒子的平均粒径≤1μm，所述驻极材料微纳米粒子的负载量为所述聚烯烃纤维质量的3～12wt％。

[0010] 进一步的，所述具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的厚度为0.2～5mm，其对空气中直径≥0.3μm的微尘的拦截效率≥99.5％，过滤阻力≤30Pa，表面静电压≥3.2kV，放置4个月后的静电压≥3kV。

[0011] 进一步的，所述聚烯烃纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维或聚氯乙烯中的任一种；所述驻极材料微纳米粒子为聚四氟乙烯微纳米粒子；所述基质为醋酸纤维素、乙基纤维素或醋酸丁酸纤维素中的任一种。

[0012] 以上所述的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

[0013] S1.将聚烯烃熔融得到熔融纺丝原料a，将热力学不相容的热塑性聚酯和基质按预设质量比熔融共混得到熔融纺丝原料b；

[0014] S2.将步骤S1中所述熔融纺丝原料a和熔融纺丝原料b从双通道同轴喷丝孔喷出，进行熔融纺丝；

[0015] 其中，熔融纺丝原料a从外层喷丝孔喷出，熔融纺丝原料b从内层喷丝孔喷出；

[0016] S3.采用分散有驻极材料微纳米粒子的熔喷气流对从喷丝孔喷出的聚合物熔体纤维进行喷吹，得到表面负载驻极材料微纳米粒子的皮芯结构纤维；

[0017] S4.将步骤S3中所述皮芯结构纤维通过接收装置铺设成网，得到皮芯结构纤维网；

[0018] S5.将步骤S4中所述皮芯结构纤维网通过溶剂萃取，去除步骤S1中所述的基质，然后进行驻极处理，得到所述具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料。

[0019] 进一步的，其特征在于，在步骤S1中，所述预设质量比为1:9～3:7。

[0020] 进一步的，在步骤S2中，所述熔融纺丝的接收距离为8～30cm，所述双通道同轴喷丝孔的内层喷丝孔直径为0.1～1mm，外层喷丝孔直径为0.1～2mm。

[0021] 进一步的，在步骤S3中，所述熔喷气流的温度为280～320℃，所述熔喷气流的流速为300～500m/s，所述驻极材料微纳米粒子的喷射量为30～80mg/s。

[0022] 进一步的，在步骤S5中，所述溶剂为丙酮；所述驻极处理为电晕放电驻极处理。

[0023] 有益效果

[0024] 与现有技术相比，本发明提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料及其制备方法具有如下有益效果：

[0025] (1)本发明提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料包括外层纤维管以及嵌套在外层纤维管内的纳米纤维丝，外层纤维管由聚烯烃纤维及负载于所述聚烯烃纤维表面的驻极材料微纳米粒子组成；纳米纤维丝为直径≤200nm的热塑性聚酯纤维丝。在空气流通的情况下，通过介电常数较低的外层聚烯烃纤维管和介电常数相对较高的内层聚酯纳米纤维丝的摩擦作用，不断形成驻极电荷，从而提高静电吸附的持久性。

[0026] (2)本发明提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的制备方法，选择介电常数相对较低的聚烯烃作为外层熔融纺丝液，选择介电常数相对较高的聚酯与基质共混作为内层熔融纺丝液，采用双通道同轴喷丝孔进行熔融纺丝，得到皮芯结构的纤维，铺设成网后，采用溶剂去除内层中的基质，即得到具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料。其中，纺丝液喷出后，采用分散有驻极材料微纳米粒子的熔喷气流对从喷丝孔喷出的聚合物熔体纤维进行喷吹，在气流喷吹作用下，驻极材料微纳米粒子负载于聚烯烃纤维表面，并与聚烯烃纤维通过摩擦作用产生驻极电荷。而传统方法主要通过将具有高介电常数差的微纳米粒子分散于纺丝液中，进行溶液纺丝，如果添加量过多，可能影响纺丝液的纺丝性能，进而影响聚合物纤维的力学性能、透气性等，难以实现优良的综合性能。此外，选用热力学不相容的热塑性聚酯和基质作为内层纺丝原料，纺丝成网后采用溶剂萃取去除基质，克服了使用热处理去除芯层材料导致纤维皮层结构性能恶化的缺陷。

[0027] (3)本发明通过在常规熔喷加工的气流中添加驻极材料微纳米粒子，利用喷吹气流的作用进行喷射负载，在喷吹过程中，熔体纤维尚处于熔体状态，易发生拉伸形变，有助于提高驻极材料微纳米粒子的负载牢度，从而制得表面负载驻极材料微纳米粒子的非织造过滤材料。而传统方法主要通过将驻极材料微纳米粒子分散于纺丝液中，进行溶液纺丝，如果添加量过多，可能影响纺丝液的纺丝性能，进而影响聚合物纤维的力学性能、透气性等，难以实现优良的综合性能；或者通过浸渍吸附的方法形成涂覆层，涂覆牢度难以保证。

[0028] (4)本发明提供的制备方法简单，制备原理科学合理，通过纺丝原料的合理选取和纺丝工艺的合理控制，能够实现在聚烯烃纤维熔体表面精确负载单层或多层驻极材料微纳米粒子，从而实现对非织造过滤材料静电吸附性能的精确调控。附图说明

[0029] 图1为本发明熔喷气流喷吹在线喷射负载微纳米粒子的原理示意图；

[0030] 图2为本发明制备的具有空腔结构的纤维结构示意图；

[0031] 图中，1为外层纤维管，2为纳米纤维丝，3为纤维管与纤维丝之间的空腔结构。

具体实施方式

[0032] 以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

[0033] 本发明将热力学不相容的聚酯和基质作为双通道同轴喷嘴的内层纺丝原料，熔融纺丝后，通过溶剂萃取去除基质，得到嵌套在纤维管内的纳米纤维丝，形成内部空腔结构。其中，纳米纤维丝形成原理为：由于热塑性聚酯和基质为热力学不相容的两种组分，在熔融共混体中，形成两种分散相。本发明通过将热塑性聚酯和基质的质量比限制在1:9～3:7，即基质含量远大于热塑性聚合物含量，使得热塑性聚酯均匀地分散于基质中，形成类似“海-岛”结构的熔融共混物；在熔喷成丝过程中，聚酯在内层形成纳米纤维长丝，基质在外层形成纵向连续相；当溶剂萃取去除基质后，剩下内层聚酯纳米纤维丝，即所述嵌套在外层纤维管内的纳米纤维丝。

[0034] 本发明喷吹负载的原理如图1所示，聚烯烃原料经熔融挤出后，从喷丝口处到纤维收集端，纤维呈现从熔体状态向固体状态逐渐转变的过程，同时伴随着高速和高倍的牵伸。纤维呈熔体状态时，其表面温度可达300℃，纤维熔体的物性表现为液体特性，表面分子层整体受力不稳定，呈现出较强的表面张力，同时纺丝熔体大分子可以自由运动和滑移，为其表面形变提供了可能。纤维熔体高表面张力和易形变特性为其复合功能性粒子提供了天然的场所，将驻极材料粒子分散在熔喷纺丝的气流场中，使其在气流对熔体纤维原有的喷吹拉伸作用的同时，以一定的动能喷射在纤维熔体表面，然后跟随纤维熔体经牵伸、铺网和成型，从而实现纤维熔体的在线负载驻极材料粒子的目的，制备出驻极体的非织造过滤材料。

[0035] 本发明提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料中纤维结构如图2所示，包含外层纤维管1、纳米纤维丝2和纤维管与纤维丝之间的空腔结构3，通过高介电差的内外层的摩擦作用产生驻极电荷，提高静电吸附作用。

[0036] 实施例1

[0037] 一种具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，由外层负载聚四氟乙烯的聚丙烯纤维管和嵌套在纤维管内的聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维丝组成，所述聚四氟乙烯的平均粒径为300nm，制备方法如下：

[0038] S1.将聚丙烯熔融得到熔融纺丝原料a，将热力学不相容的聚对苯二甲酸乙二醇酯和醋酸丁酸纤维素按质量比1:9熔融共混得到熔融纺丝原料b；

[0039] S2.将步骤S1中所述熔融纺丝原料a和熔融纺丝原料b从双通道同轴喷丝孔喷出，进行熔融纺丝；

[0040] 其中，熔融纺丝原料a从外层喷丝孔喷出，熔融纺丝原料b从内层喷丝孔喷出；所述双通道同轴喷丝孔的内层喷丝孔直径为0.16mm，外层喷丝孔直径为0.64mm；

[0041] S3.采用粒子给料装置和输送管道将聚四氟乙烯微纳米粒子输送至气流发生器中，采用熔喷气流对熔体纤维进行喷吹拉伸，使得聚四氟乙烯微纳米粒子随气流一起喷射负载至聚丙烯纤维熔体表面，得到表面负载聚四氟乙烯微纳米粒子的皮芯结构纤维；

[0042] 其中，接收距离为15cm，熔喷气流的温度为300℃，气体流速为400m/s，所述聚四氟乙烯微纳米粒子的喷射量为50mg/s；

[0043] S4.将步骤S3中所述皮芯结构纤维通过接收装置铺设成网，得到皮芯结构纤维网；

[0044] S5.将步骤S4中所述皮芯结构纤维网通过丙酮萃取，去除步骤S1中所述的醋酸纤维素，然后通过电晕放电设备进行驻极处理，得到所述具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料；

[0045] 其中，所述驻极处理的驻极电压为15kV，驻极距离为2cm，驻极处理时间为4s。

[0046] 本实施例制备的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料的厚度为0.8mm，聚酯纳米纤维丝直径为105nm，聚四氟乙烯的负载量为8％、对空气中直径≥0.3μm的微尘的拦截效率为99.92、过滤阻力为25Pa，初始静电压为3.90kV，放置4个月后的静电压为3.74kV，这是因为外层负载聚四氟乙烯的聚丙烯纤维管与嵌套在纤维管内的聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维丝不断形成摩擦作用，形成静电荷，从而显著提高静电荷的持久性。

[0047] 实施例2～7

[0048] 实施例2～7提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，与实施例1相比，不同之处在于，纺丝原料a的种类如表1所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。表1中还给出了实施例2～7制备的驻极体非织造过滤材料的厚度、负载量及过滤性能相关参数。

[0049] 从实施例1及实施例2～7制备的驻极体非织造过滤材料的性能测试结果可以看出，当制备工艺参数基本不变时，聚四氟乙烯的负载量变化不大。当厚度不变，只改变聚烯烃种类时，过滤材料的静电压及静电压持久性变化不大，因此拦截效率和过滤阻力区别也不大。从实施例1及实施例5～7可以看出，随着非织造过滤材料后的的增加，过滤材料的静电压和静电压持久性变化不大，但过滤阻力不断增大，则透气性降低；随着厚度增加，拦截效率也不断增大；当厚度为0.8mm时，具有相对较高的拦截效率和较低的过滤阻力，因此综合考虑，优选厚度为0.8mm的过滤材料。

[0050] 表1实施例2～7制备的驻极体非织造过滤材料聚烯烃种类及性能

[0051]

[0052] 实施例8～12

[0053] 实施例8～12提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，与实施例1相比，不同之处在于，纺丝原料b的组成如表2所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例8～12制备的驻极体非织造过滤材料的厚度均为0.8mm。

[0054] 从实施例1及实施例8～12制备的驻极体非织造过滤材料的性能测试结果可以看出，随着聚酯和基质的质量比增大，内层聚酯纤维丝的直径逐渐增大，静电压和静电压持久性逐渐减小，导致过滤材料的拦截效率也逐渐减小，过滤阻力逐渐增大。这是因为基质含量减少时，基质占据的空间减小，溶剂萃取去除基质后，纤维管与纤维丝之间的空腔会逐渐减小，因此纤维管与纤维丝的摩擦频率会降低，导致静电压和静电压持久性有所降低。此外，纤维丝直径增大时，质量也增大，在流动空气作用下，与纤维管的摩擦几率降低，因此产生驻极电荷量减少，导致静电吸附作用减弱。当基质为乙基纤维素或醋酸纤维素时，过滤材料的静电压、静电压持久性以及拦截效率和过滤阻力的变化不大。

[0055] 表2实施例8～12制备的驻极体非织造过滤材料聚烯烃种类及性能[0056]

[0057] 实施例13～15

[0058] 实施例13～15提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，与实施例1相比，不同之处在于，聚四氟乙烯的粒径如表3所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例13～15制备的驻极体非织造过滤材料的厚度均为0.8mm。

[0059] 从实施例1及实施例13～15制备的驻极体非织造过滤材料的性能测试结果可以看出，随着聚四氟乙烯的粒径增大，负载量逐渐减小，静电压和静电压持久性逐渐减小，过滤阻力逐渐增大。这是因为，聚四氟乙烯的介电常数较低，具有良好的存储静电荷的能力，其含量降低，静电荷较少，因此静电吸附作用减弱。聚四氟乙烯的粒径增大时，喷吹负载在纤维表面的几率减小，因此负载量减小。粒径增大，对纤维表面的涂覆面增大，可能导致透气率降低，进而使得拦截效率降低，过滤阻力增大。

[0060] 表3实施例13～15制备的驻极体非织造过滤材料聚烯烃种类及性能[0061]

[0062] 实施例16～30

[0063] 实施例16～30提供的具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，与实施例1相比，不同之处在于，其制备条件如表4所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。实施例16～30制备的驻极体非织造过滤材料的厚度均为0.8mm。

[0064] 表5为实施例16～30制备的驻极体非织造过滤材料的性能测试结果，从实施例16至18可以看出，随着外层喷丝孔径的增大，纤维丝直径、负载量以及静电压和静电压持久性变化不大，但拦截效率逐渐减小，过滤阻力逐渐增大，这是可能因为当内层喷丝孔径不变时，随着外层喷丝孔径的增大，纤维直径逐渐增大，比表面积减小，导致透气率降低。从实施例19至21可以看出，随着内外层喷丝孔径同步增大，纤维丝直径逐渐增大，静电压及静电压持久性逐渐降低，因此拦截效率也逐渐降低，过滤阻力逐渐增大，这是因为，内层喷丝孔径增大时，纤维管直径也会随之增大，纤维丝质量增大，与纤维管的摩擦阻力增大，摩擦几率降低，因此过滤性能有所降低。从实施例22至24可以看出，随着接收距离增大，聚四氟乙烯负载量逐渐增大，静电压和静电压持久性逐渐提高，但拦截效率变化不大，过滤阻力增大。这是因为接收距离增大，喷吹负载时间延长，因此负载量增大，负载量增大，会使纤维微孔含量减小，因此透气率减小，过滤阻力增大；但负载量增大，产生的驻极电荷增多，因此综合作用下，拦截效率变化不大。实施例25和26表明，在限定温度范围内，气流温度对过滤材料的过滤性能影响不大。但温度过低可能导致负载牢度不高，温度过高可能导致纤维发生热降解。从实施例27和28可以看出，随着气流速度增大，负载量逐渐增大，静电压和静电压持久性呈小幅增大趋势，拦截效率也随之略微增大，但过滤阻力也增大。这是因为负载量增大，驻极电荷量增大，静电吸附作用增大，但负载量增多会导致透气性的降低，进而使得过滤阻力增大。从实施例29和30可以看出，随着喷射量的增加，负载量逐渐增大，静电压和静电压持久性逐渐增大，拦截效率也逐渐增大，过滤阻力略微增大，这是因为负载量增大时，由于聚四氟乙烯的低介电性和驻极性能，能够提高材料的驻极电荷和静电压，从而提高静电吸附性能。但负载量增多，会导致纤维表面微孔减少，透气率降低，因此综合考虑，优选负载量为8％。

[0065] 表4实施例16～30的制备条件

[0066]

[0067] 表5实施例16～30制备的驻极体非织造过滤材料的性能

[0068]

[0069]

[0070] 对比例1

[0071] 对比例1与实施例1相比，不同之处在于，在步骤S5中，无需通过丙酮萃取，直接进行驻极处理，得到不具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。

[0072] 对比例1制备的不具有空腔结构的驻极体非织造过滤材料厚度为0.8mm，聚酯纳米纤维丝直径为105nm，聚四氟乙烯的负载量为8％、对空气中直径≥0.3μm的微尘的拦截效率为99.78、过滤阻力为25Pa，初始静电压为3.55kV，放置4个月后的静电压为2.8kV。可见，过滤材料不具有空腔结构时，初始静电压和静电压持久性显著降低，由此说明外层纤维管与内层纳米纤维丝的摩擦作用对提高静电压持久性具有显著作用。

[0073] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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