一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，步驟為：將重量比為1:0.04～0.10的聚合物切片與改性納米四氧化三鐵混合，攪拌均勻后，再向所述混合物中以聚合物切片:改性劑重量比為1:0.007～0.010的比例加入改性劑，攪拌均勻后升溫至180～220℃，使混合物熔融；將上述步驟中熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用50～80KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得本發(fā)明所述的高效低阻纖維復合過濾材料；采用該方法可以生產出高效低阻纖維復合過濾材料，其過濾效率≥99.97%，且其阻力≤38Pa。
【專利說明】一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過濾材料的生產方法，具體涉及一種阻力< 38Pa、過濾效率^ 99.97%的空氣過濾材料的生產方法。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的迅速發(fā)展，生產生活對環(huán)境空氣潔凈度要求越來越高，許多生產環(huán)境、居住環(huán)境要達到高等級的空氣潔凈度，所選用的過濾材料就需要有高效率、低阻力的過濾性能。目前高效、亞高效等打褶過濾器大部分還在使用玻纖濾紙為主要過濾材料，這種濾紙雖然具有對微細粒子高效捕集、易打折加工等優(yōu)點，但因為濾紙中纖維結構密集，且纖維間孔隙小且少，導致過濾阻力大。
[0003]為了改善玻璃濾紙的缺陷，人們開始選用丙綸熔噴非織造布作為濾材，由于丙綸熔噴非織造布的纖維細、結構蓬松、孔隙多，并且其比表面積大，密度小，過濾性能優(yōu)越，并且耐化學腐蝕性好，尤其適于工業(yè)濾材，廣泛應用于電子、制藥、食品、飲料、化學等行業(yè)，但傳統(tǒng)工藝生產的丙綸非織造布身厚度薄，比較柔軟，剛性差，不適合褶皺加工。
[0004]目前，也有將丙綸熔噴非織造布與玻璃纖維濾紙復合濾紙，如專利CN101352631公開了一種由熔噴非織造布與玻璃纖維紙復合而成的新型過濾材料，這樣的復合過濾材料在整體強度方面有了一定的改善，但作為骨材的玻璃纖維紙由于其本身的脆性，抗褶皺性依舊不是很好。
[0005]聚丙烯過濾材料被廣泛應用于空氣過濾和室內凈化機、口罩、空調風口等產品，其具有壽命長、表面積大、風阻低、能效高等特點。但是，按照行業(yè)標準的檢測方法，目前工藝所生產的無紡布，其過濾效率≤99.95%時，其阻力一般≥120Pa。因此，如何生產一種同時具有高過濾效率及低阻力或是無阻力的無紡布，是目前行業(yè)內亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種空氣過濾材料的生產方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0008]一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，包括以下生產步驟:
[0009]1)將重量比為1:0.04~0.10的聚合物切片與改性納米四氧化三鐵混合，攪拌均勻后，再向所述混合物中以聚合物切片:改性劑重量比為1:0.007~0.010的比例加入改性劑，攪拌均勻后升溫至180~220°C，使混合物熔融；
[0010]2)按熔噴法無紡布的工藝，將步驟I)中熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用50~80KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得所述的高效低阻纖維復合過濾材料；所述深層靜電整理，即對噴出纖維進行駐極體整理,具體是通過電暈放電法或電擊穿極化法對過濾材料進行整理,駐極電壓50~80KV,駐極距離3~30cm。
[0011]優(yōu)選的，所述聚合物切片為:聚乙烯切片、聚酯切片、聚丙烯切片中的一種或幾種的混合；
[0012]優(yōu)選使用聚丙烯切片；
[0013]優(yōu)選的，所述改性納米四氧化三鐵為經過鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅酸酯偶聯(lián)劑改性處理過的納米四氧化三鐵；
[0014]優(yōu)選的，所述改性納米四氧化三鐵粒子的粒徑為10~100納米；
[0015]優(yōu)選的，所述改性劑為硬脂酸、滲透劑T、十二烷基苯磺酸鈉、Tween-81、Tween-80、Tween-60、乳化劑0P10、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、海藻酸丙二酯中的一種或幾種。
[0016]所述深層靜電整理的目的是，由于聚丙烯纖維/聚酯纖維/聚丙烯纖維具有突出的疏水性和介電性能，本身就是極好的空間電荷駐極體，深層靜電整理可形成捕獲電荷的有效陷阱源，因此可有效提高濾料的電荷存儲能力和電荷穩(wěn)定性，經深層靜電整理的過濾材料具有的駐極體，除了一般過濾材料具有的直接捕獲、慣性沉積、重力沉積和擴散效應等作用外，還增加了駐極體效應(即靜電效應)，利用復合材料的駐極體效應，可有效地提高材料的過濾效率，從而可實現(xiàn)過濾器的高效過濾問題?？傊褂帽景l(fā)明的制備方法可以生產出高效低阻纖維復合過濾材料，其過濾效率> 99.97%，且其阻力≤38Pa。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]實施例1
[0019]一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，包括以下生產步驟:
[0020]取25kg聚丙烯切片與0.94kg經鈦酸酯偶聯(lián)劑改性、平均粒徑為30nm的納米四氧化三鐵粒子均勻混合，并向混合物中加入0.12Kg滲透劑T、0.1OKg十二烷基苯磺酸鈉、0.02Kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，攪拌均勻后將混合物升溫至200°C，使物料熔融，按熔噴法無紡布的基本工藝:將熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用50KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得本發(fā)明所述的高效低阻的空氣過濾材料。所得的濾材性能參數(shù)見表1。
[0021]實施例2
[0022]一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，包括以下生產步驟:
[0023]取25kg聚丙烯切片與1.34kg經硅酸酯偶聯(lián)劑改性、平均粒徑為40nm的納米四氧化三鐵粒子均勻混合，并向混合物中加入0.06KgTween-60、0.03乳化劑0P10、0.10KgTween-8U0.04KgTween-80，攪拌均勻后將混合物升溫至200°C，使物料熔融，按熔噴法無紡布的基本工藝:將熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用61KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得本發(fā)明所述的高效低阻的空氣過濾材料。所得的濾材性能參數(shù)見表1。
[0024]實施例3
[0025]一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，包括以下生產步驟:
[0026]取25kg聚丙烯切片與1.54kg經娃酸酯偶聯(lián)劑改性、平均粒徑為40nm的納米四氧化三鐵粒子均勻混合，并向混合物中加入0.1OKg十二烷基苯磺酸鈉、0.10海藻酸丙二酯、0.02Kg乳化劑0P10、0.03Kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，攪拌均勻后將混合物升溫至200°C，使物料熔融，按熔噴法無紡布的基本工藝:將熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用58KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得本發(fā)明所述的高效低阻的空氣過濾材料。所得的濾材性能參數(shù)見表1。
[0027]實施例4
[0028]一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，包括以下生產步驟:
[0029]取25kg聚丙烯切片與1.94kg經娃酸酯偶聯(lián)劑改性、平均粒徑為20nm的納米四氧化三鐵粒子均勻混合，并向混合物中加入0.06Kg十二烷基苯磺酸鈉、0.10海藻酸丙二酯、
0.05KgTween-81、0.04Kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,攪拌均勻后將混合物升溫至200°C,使物料熔融，按熔噴法無紡布的基本工藝:將熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用55KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得本發(fā)明所述的高效低阻的空氣過濾材料。所得的復合濾材性能參數(shù)見表1。
[0030]將上述實施例1~4中制得的過濾材料進行性能測試，檢測儀器:濾料綜合性能測試臺，依據(jù)歐標標準 BSEN1822_3_1998High efficiency air filters (HEPA and ULPA).Testing flat sheet filter media 執(zhí)行(流量:32L/min);其測試結果如表 I 所示:
[0031]表1檢測結果
[0032]
【權利要求】
1.一種高效低阻纖維復合過濾材料的生產方法，其特征在于:包括以下生產步驟: 1)將重量比為1:0.04?0.10的聚合物切片與改性納米四氧化三鐵混合，攪拌均勻后，再向所述混合物中以聚合物切片:改性劑重量比為1:0.007?0.010的比例加入改性劑，攪拌均勻后升溫至180?220°C，使混合物熔融； 2)將步驟I)中熔融的物料在螺桿擠壓機的作用下熔融擠出，經過噴絲板噴出，同時使用50?80KV電壓對噴出纖維進行深層靜電整理，利用氣流或者機械成網(wǎng)制得所述的高效低阻纖維復合過濾材料；所述深層靜電整理，即對噴出纖維進行駐極體整理，具體是通過電暈放電法或電擊穿極化法對過濾材料進行整理，駐極電壓50?80KV，駐極距離3?30cm。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產方法，其特征在于:所述聚合物切片為聚乙烯切片、聚酯切片、聚丙烯切片中的一種或幾種的混合。
3.根據(jù)權利要求2所述的生產方法，其特征在于:所述聚合物切片為聚丙烯切片。
4.根據(jù)權利要求1所述的生產方法，其特征在于:所述改性納米四氧化三鐵為經過鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅酸酯偶聯(lián)劑改性處理過的納米四氧化三鐵。
5.根據(jù)權利要求4所述的生產方法，其特征在于:所述改性納米四氧化三鐵粒子的粒徑為10?100納米。
6.根據(jù)權利要求1所述的生產方法，其特征在于:所述改性劑為硬脂酸、滲透劑T、十二燒基苯磺酸鈉、Tween-81、Tween-80> Tween-60、乳化劑ΟΡΙΟ、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、海藻酸丙二酯中的一種或幾種。
【文檔編號】D06M10/02GK103952859SQ201410156278
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】瞿耀華 申請人:深圳市中紡濾材無紡布有限公司