[發明專利]一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310693171.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104153119B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 楊華春;張迎晨;候紅軍;李世江;薛峰峰;羅傳軍;楊晨;盧泥泥;李小強;羅成果;王礦賓;肖俊;任小磊;王哲;張倩
• 申請（專利權）人: 多氟多化工股份有限公司
• 主分類號: D04H1/4291
• 分類號: D04H1/4291;D04H1/70;D06C7/00;D06M10/02;B01D39/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于熔噴無紡材料技術領域，具體涉及一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料，同時還涉及一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的制備方法以及一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的生產裝置。

背景技術

PM2.5是指環境空氣中空氣動力學當量小于等于2.5微米的顆粒物，也稱細顆粒物；其能長時間懸浮在空氣中；其在空氣中的含量（濃度）越高，就代表空氣污染越嚴重。雖然細顆粒物只是地球大氣中含量較少的組分，但它對空氣質量和能見度等有著重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，細顆粒物粒徑小，富含大量的有毒、有害物質，且在大氣中停留時間長，輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量影響更大。顆粒物直徑越小，進入呼吸道的部位越深，10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，2微米以下的顆粒物可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體到肺泡后，直接影響肺的通氣功能，使機體容易處在缺氧狀態，可引發心血管病、呼吸道疾病以及肺癌。

隨著人們對PM2.5的日益關注，空氣過濾材料的研究也日益引起人們的重視。熔噴非織造布（無紡布）是空氣過濾使用較普遍的一種材料，但是，傳統的熔噴無紡材料纖維直徑較粗，過濾效率低，阻力大，無法滿足對PM2.5的過濾要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料，解決現有熔噴無紡材料無法滿足使用要求的問題。

本發明的第二個目的是提供一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的制備方法。

本發明的第三個目的是提供一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的生產裝置。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料，包含以下重量百分比的組分：聚丙烯93～97份、駐極母粒3～6份、聚偏氟乙烯0.1～1份。

一種上述的高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的制備方法，包括下列步驟：

1）取聚丙烯、駐極母粒、聚偏氟乙烯混合均勻，得混合料；

2）將步驟1）所得混合料經螺桿擠出機熔融擠出形成熔體，所述熔體在管道中恒溫保溫，經計量泵計量后通過噴絲板噴出形成纖維，所述纖維經熱風牽伸，在網簾上形成熔噴布；

3）將步驟2）所得熔噴布依次進行紅外輻射熱處理、高壓駐極處理、循環冷卻處理，收卷，即得。

步驟2）中所述螺桿擠出機的加熱溫度為160～250℃。

步驟2）中所述熔體在管道中的保溫溫度為225～250℃。

步驟2）中所述噴絲板的孔徑為200～300μm。

步驟2）中所述熱風的溫度為230～245℃，壓力為0.07～0.09MPa。

步驟3）中所述紅外輻射熱處理的溫度為70～110℃。

步驟3）中所述高壓駐極處理的壓力為6萬伏。

步驟3）中所述循環冷卻處理的溫度為4℃。

一種高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料的生產裝置，包括螺桿擠出機、過濾器、計量泵、模頭系統、成網機和卷繞機，所述螺桿擠出機通過第一熔體管道與過濾器相連，所述過濾器通過第二熔體管道與計量泵相連，所述計量泵通過第三熔體管道與模頭系統相連；所述成網機具有用于承接模頭系統的噴絲板噴出纖維并輸送的網簾，所述成網機上網簾背向模頭系統的一面設有吸風機；所述卷繞機用于將來自成網機網簾的熔噴布收卷；還包括紅外輻射裝置、駐極裝置和冷卻裝置；所述紅外輻射裝置位于網簾朝向模頭系統的一面，且沿熔噴布移動方向位于吸風機的后方；所述駐極裝置、冷卻裝置位于成網機和收卷機之間且沿熔噴布移動方向依次設置。

本發明的高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料，對無紡布加入摻雜無機納米駐極材料的駐極母粒，通過高壓電子束流駐極，材料具有高濾效、低流阻及節省能源等優點；另外原料添加聚偏氟乙烯，能夠降低纖維細度，提高無紡布的蓬松度和荷電存儲能力，使材料具有長壽命、高集塵能力的特點。

本發明的高效過濾PM2.5的熔噴無紡材料，將聚丙烯與駐極母粒、聚偏氟乙烯進行復配，所得熔噴無紡材料具有高孔隙率、纖維直徑小于2μm、容塵量大、過濾效率高、阻力低的特點；經駐極處理后駐極電荷儲存性能好，電荷保持率可達到2年以上，可在高溫高濕的環境下使用；產品環保無污染，具有使用壽命長、使用范圍廣的優點，尤其適合用于去除氣體中的PM2.5。