[發明專利]一種石膏晶須空氣過濾紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201510147681.9
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN106149456B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 王瑩;王鵬起;譚丹君;李帆;何亮;李珂億;王霞
• 申請（專利權）人: 北新集團建材股份有限公司
• 主分類號: D21H13/38
• 分類號: D21H13/38;D21H15/10;D21F11/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 楊洲,鄭霞

技術領域

本申請涉及空氣過濾領域，特別涉及一種無毒無害的石膏晶須空氣過濾紙及其制備方法。

背景技術

2013年12月初，我國近半國土被霧霾覆蓋，2014年2月，大規模霧霾天氣再次來襲，多個城市的PM2.5值嚴重超標。霧霾來臨時，空中懸浮著大量顆粒、粉塵等有害物質，一旦這些有害物質被人體吸入，就會刺激并破壞呼吸道黏膜，容易造成上呼吸道感染，對人體健康造成威脅，因此能夠防護PM2.5的口罩和空氣凈化器成為了人們關注的熱點。而他們對PM2.5的過濾效果主要取決于所用空氣過濾紙的性能優劣。

濾紙的材質為纖維制成品，根據組成濾紙的纖維種類不同，濾紙的性能、用途也不一樣。目前市面上生產濾紙的主要原料包括石棉纖維、玻璃纖維、植物纖維等。石棉纖維具有高度耐火性、電絕緣性和絕熱性，是重要的防火、絕緣和保溫材料。但是由于石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病，許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質。但是研究表明，與石棉相關的疾病在我國的多種工業職業中仍普遍存在，中國過濾材料至今仍使用石棉的現象十分令人擔憂。

過濾效率是產品分級的依據，決定著空氣是否達到凈化標準；過濾阻力是區分產品優劣的重要參數，過濾阻力越低，空氣進氣系統的進氣負荷越小，運行成本越低。因此，提高過濾效率、降低過濾阻力始終是過濾材料的發展趨勢。通過多層復合、表面覆膜、采用更細纖維等方法可以進一步實現高效低阻，其中使用超細纖維是一種簡單有效的方法。細纖維的加入在紙頁結構中形成“屏蔽效應”，使部分氣流從細纖維表面通過；加入亞微米級纖維時，氣溶膠通過時容易產生“滑流現象”，對紙頁過濾性能產生巨大影響。由于玻璃纖維的直徑遠遠小于植物纖維，因此目前市面上通常采用玻璃纖維為原料生產空氣過濾紙。目前過濾效果最好的是超細玻璃纖維過濾紙，但是超細玻璃纖維過濾紙過高的成本令其推廣應用受到了限制。另外，玻璃纖維過濾紙容易破碎，并且其表面含有很多親水的羥基，遇到淀粉等類似物質時容易附著，從而滋生霉菌。因此，需要一種具有改進的過濾性能的空氣過濾紙。

發明內容

本申請的第一目的是提供一種石膏晶須空氣過濾紙。

本申請所提供的石膏晶須空氣過濾紙，選自直徑為0.1-0.5μm的石膏晶須、直徑為0.5-1.0μm的石膏晶須、直徑為1.0-5.0μm的石膏晶須中的至少一種和粘結材料，并且不同直徑的石膏晶須的質量百分比含量是任意的。

在一些實施方式中，所述過濾紙包括三種不同直徑的石膏晶須和粘結材料，其中三種不同直徑的石膏晶須的質量百分比為：

直徑為0.1-0.5μm的石膏晶須 30-40％

直徑為0.5-1.0μm的石膏晶須 45-55％

直徑為1.0-5.0μm的石膏晶須 10-20％

其中，直徑為1.0-5.0μm的石膏晶須搭起過濾紙的骨架，直徑為0.1-0.5μm和0.5-1.0μm的石膏晶須搭接在骨架上形成致密的網孔。

在本申請中，術語“粘結材料”指的是可以在過濾紙中粘結各石膏晶須的任何粘性材料，包括但不限于熱固型粘結材料或非熱固型粘結材料，優選丙烯酸乳液或聚酰胺環氧氯丙烷，更優選丙烯酸乳液和聚酰胺環氧氯丙烷以任意比例的混合物。

粘結材料的用量也沒有特別限定，只要其使各石膏晶須粘結即可。

本領域的技術人員需要理解的是，當包括兩種或三種不同直徑的石膏晶須時，不可重復選擇不同直徑范圍內的直徑相同的石膏晶須。

本申請的第二目的是提供一種制備石膏晶須空氣過濾紙的方法。

本申請所提供的制備石膏晶須空氣過濾紙的方法，包括以下步驟：

(1)分別按質量百分比稱取直徑為0.1-0.5μm的石膏晶須、直徑為0.5-1.0μm的石膏晶須和直徑為1.0-5.0μm的石膏晶須，然后混合制漿；

(2)將步驟(1)所得的漿料進行稀釋及除渣處理；

(3)將步驟(2)所得的稀釋液經成型機成型后得到濕紙；

(4)在步驟(3)所得濕紙表面噴入粘結材料，并進行脫水干燥，得到成品石膏晶須空氣過濾紙。

在一些實施方式，所述步驟(1)中，混合制漿的具體方法為：將所稱取的三種不同直徑的石膏晶須放入打漿機，并加非強氧化性酸使之酸化，調整漿料的pH值為2.5-3.5，質量濃度為2.5-4％，在打漿機中打漿分散。

在一些實施方式，所述步驟(2)中，稀釋及除渣處理的具體方法為：將步驟(1)所得漿料用水稀釋至質量濃度為0.25-0.4％，然后進行除渣處理。