[發(fā)明專(zhuān)利]納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910191721.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101721855A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭茂;劉軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶再升科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D39/14
• 分類(lèi)號(hào): B01D39/14
• 代理公司: 重慶市前沿專(zhuān)利事務(wù)所 50211
• 代理人: 郭云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣過(guò)濾器的過(guò)濾介質(zhì)，具體地講，是一種納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料及其制備方法。

背景技術(shù)

空氣過(guò)濾即氣濾，是指通過(guò)濾料將空氣中的污染粒子接近完全地去除。濾料是可將分散于彌散的流體中的固體顆料分離出來(lái)的多孔材料，彌散的流體可以是氣體或液體。濾料的種類(lèi)有纖維濾料、微孔濾膜及覆膜濾料。濾料決定著過(guò)濾過(guò)程的效果和效益。

玻璃纖維濾料以其耐高溫、耐腐蝕性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好而廣泛應(yīng)用于過(guò)濾材料領(lǐng)域，但是存在過(guò)濾效率低、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后阻力增大、不能反復(fù)使用等問(wèn)題，尤其對(duì)1微米以下的微細(xì)粉塵回收率不高，因此無(wú)法應(yīng)于用對(duì)過(guò)濾精度要求高的電子潔凈場(chǎng)所。為此，人們采用在玻璃纖維表面覆膜的工藝提高玻璃纖維濾料的過(guò)濾效率，降低運(yùn)行阻力。目前，國(guó)內(nèi)玻璃纖維覆膜濾料的覆合工藝有兩種：一種是用膠粘劑將薄膜粘合在玻璃纖維基布上(簡(jiǎn)稱(chēng)，膠粘法)，如中國(guó)專(zhuān)利CN2825066采用在玻璃纖維基布上粘接膨化微孔聚四氟乙烯薄膜，用這種工藝生產(chǎn)的濾料，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，粘合用的膠粘劑已經(jīng)熔化，容易出現(xiàn)膜子脫落的問(wèn)題；另一種覆合方法是國(guó)際上通用的熱壓覆合技術(shù)，用這種技術(shù)生產(chǎn)的玻璃纖維覆膜濾料，除塵效率高，運(yùn)行阻力低，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)膜子脫落現(xiàn)象，如中國(guó)專(zhuān)利CN101406811，先用聚四氟乙烯纖維與玻璃纖維混紡形成基布，然后與聚四氟乙烯表面膜進(jìn)行高溫?zé)釅骸Ｔ摴に嚧嬖诘娜秉c(diǎn)是：(1)覆和用膜的平均孔徑0.2～3μm，除塵效率有限；(2)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料，以提高玻璃纖維濾料的過(guò)濾效率，以滿(mǎn)足目前玻璃纖維濾料在更廣范圍的應(yīng)用，同時(shí)在阻力不變的情況，為保證玻璃纖維濾料向更高過(guò)濾級(jí)別的環(huán)境發(fā)展。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料，其特征在于：由玻璃纖維濾料和結(jié)合在該玻璃纖維濾料表面的納米纖維構(gòu)成，所述玻璃纖維濾料的平均孔徑≤20μm，所述納米纖維的平均直徑≤0.05μm。

所述納米纖維層的厚度為0.02～0.04mm。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料的制備方法，包括：

步驟(1)、玻璃纖維濾料在牽引機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)在離心盤(pán)和集電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)；

步驟(2)、聚合物溶液泵入離心盤(pán)中，在高速旋轉(zhuǎn)的離心盤(pán)作用下在所述電場(chǎng)中產(chǎn)生納米纖維，該納米纖維被帶向集電極并沉積在所述玻璃纖維濾料的表面；

步驟(3)、將表面結(jié)合納米纖維的玻璃纖維濾料干燥。

本發(fā)明的方法結(jié)合離心紡絲和電紡絲的相關(guān)理念，以玻璃纖維濾料為基層，在其表面復(fù)合納米纖維。納米纖維可產(chǎn)生于一個(gè)或多個(gè)毛細(xì)孔，噴出的纖維平均直徑在0.05μm以下，并且以一層納米纖維層附著在基層表面，達(dá)到在阻力不變的情況，提升濾料過(guò)濾效率的目的。

上述制備方法中，所述聚合物溶液是具有錳含量為44000～50000g/mol的聚酰胺6，聚酰胺6的濃度為10～20wt％，溶劑為蟻酸。所述聚合物溶液的流速為10～20ml/min。所述離心盤(pán)(2)的旋轉(zhuǎn)速度為6500～7500rpm。所述離心盤(pán)(2)與所述集電極(1)之間的距離為62～75cm。所述離心盤(pán)(2)與所述集電極(1)之間的電位能110～200KV。步驟(3)中所述干燥溫度為120～150℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)在阻力不變的情況，提高玻璃纖維濾料的過(guò)濾效率；

(2)由于復(fù)合后的新型過(guò)濾材料由以前的深沉過(guò)濾變?yōu)楸砻孢^(guò)濾(深沉過(guò)濾指粉塵以及雜質(zhì)在纖維內(nèi)部被吸附或阻擋，不易清吹)，粉塵、雜質(zhì)都被阻擋在表面層，易于清灰，能夠反復(fù)使用。

(3)工藝成本低。

(4)玻璃纖維濾料自身為礦物原料，會(huì)自動(dòng)粉化，而納米纖維材料為聚氨酯材料，在一定的環(huán)境下會(huì)自動(dòng)降解，此新型復(fù)合材料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危險(xiǎn)，屬于環(huán)保產(chǎn)品。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明制備方法的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明生產(chǎn)的納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料的電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。