[發(fā)明專利]一種基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610361534.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105920920B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田芝亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東樂(lè)康電器科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/14
• 分類號(hào): B01D39/14;B01D46/10;B01D53/04
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司37205
• 代理人: 李江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝。

背景技術(shù)

眾所周知，“烯境”空氣凈化技術(shù)是一種將石墨烯材料和過(guò)濾技術(shù)結(jié)合的新一代空氣凈化技術(shù)。

近年來(lái)石墨烯憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能，已經(jīng)成為空氣治理領(lǐng)域的“新王牌”，石墨烯材料可與有機(jī)污染物之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的絡(luò)合反應(yīng)，起到良好的吸附效果，還能將細(xì)菌直接殺死，從根本上治理空氣環(huán)境。

目前石墨烯材料已經(jīng)應(yīng)用于清除甲醛等空氣污染物，但是目前的產(chǎn)品存在以下問(wèn)題：過(guò)濾材料容塵量小（CCM值），過(guò)濾材料衰減快，消滅空氣中的有機(jī)有害物質(zhì)不夠徹底等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝，利用該工藝制成的基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)克服了濾材料容塵量小（CCM值），過(guò)濾材料衰減快的問(wèn)題，是一種容量高，衰減慢的高性能濾材，可以徹底吸附并消滅空氣中的有機(jī)有害物質(zhì)。

一種基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝，包括納米級(jí)石墨烯顆粒的選取、超聲攪拌熔融、高壓槍噴熔和干燥成型。

作為優(yōu)選，所述納米級(jí)石墨烯顆粒的選取：選取直徑為5-10納米的石墨烯粉末顆粒，將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10：1：1配比。

作為優(yōu)選，所述超聲攪拌熔融：將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10：1：1配比后，在30℃下經(jīng)超聲攪拌機(jī)械地復(fù)合到一起，升溫至300℃使混合物熔融，制成納米石墨烯材料。

作為優(yōu)選，所述高壓槍噴熔：在進(jìn)行高壓槍噴熔前，先選取細(xì)度為3D-7D的中空三維聚丙烯纖維材料，不添加石墨烯材料直接精開(kāi)松、梳理成型精細(xì)纖維層基材。

作為優(yōu)選，當(dāng)精開(kāi)松、梳理厚度占組成整個(gè)HEPA濾網(wǎng)精細(xì)纖維層基材單頁(yè)厚度的20%時(shí)，開(kāi)始噴涂納米石墨烯材料，精開(kāi)松、梳理及梳理后HEPA濾網(wǎng)精細(xì)纖維層基材單頁(yè)厚度0.1~1.5mm。

作為優(yōu)選，所述精開(kāi)松、梳理厚度占組成整個(gè)HEPA濾網(wǎng)精細(xì)纖維層基材單頁(yè)厚度的20%后，將其引入到熔噴噴絲板下的接收裝置上，將制備好的納米石墨烯材料放入固態(tài)噴霧型高壓槍內(nèi)，并將噴射強(qiáng)壓力調(diào)整在6-7KPa，并均勻噴射在精細(xì)纖維層基材上。

作為優(yōu)選，使得基材與石墨烯相互滲透、融合，以提高其在聚丙烯材料中的分散性，石墨烯納米顆粒在壓力的推動(dòng)下透過(guò)纖維表層，均勻鑲嵌在內(nèi)部各層間隙，石墨烯要達(dá)到所占石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)重量比例為15g/m²。

作為優(yōu)選，所述干燥成型：根據(jù)使用產(chǎn)品要求制成厚度為0.1~1.5mm的石墨烯精細(xì)纖維層基材，再經(jīng)過(guò)多層復(fù)合加工形成石墨烯HEPA過(guò)濾網(wǎng)，最后將其置于40℃真空干燥箱干燥24h干燥后，使其形成具有大量孔洞的摻雜石墨烯納米材料的復(fù)合過(guò)濾材料，即HEPA濾網(wǎng)層。

作為優(yōu)選，發(fā)明濾材累積凈化量CCM為：M顆粒物≥9000mg。

作為優(yōu)選，徑向斷裂強(qiáng)度500N/cm。

本發(fā)明的有益效果：

使納米級(jí)石墨烯均勻的分布于精細(xì)纖維層之中，最大化的利用了納米級(jí)石墨烯的特性；極大改善復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性, 使得復(fù)合材料的性能得到極大提升。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，本發(fā)明所述的過(guò)濾網(wǎng)是目前濾材中強(qiáng)度較高的材料，其徑向斷裂強(qiáng)度500N/cm，同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。

石墨烯具有較大的理論比表面積，本發(fā)明墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)，其石墨烯均勻滲透在濾網(wǎng)基材間隙中，使得濾網(wǎng)纖維成分具有很大的比表面積且上面有很多微孔結(jié)構(gòu)，因此與傳統(tǒng)的過(guò)濾材料相比有更強(qiáng)的吸附效果。

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18801-2015對(duì)上述濾網(wǎng)進(jìn)行了顆粒物累積凈化量CCM的試驗(yàn)，與普通的材料對(duì)比，在同等的條件下，材料的累積凈化量CCM性能提高了18%，在實(shí)驗(yàn)室條件下，以特定的煙塵顆粒物為目標(biāo)污染物測(cè)試得出，本發(fā)明濾材累積凈化量CCM為：M顆粒物≥9000/mg。

是一種衰減慢的高性能濾材，容量高，普通濾材累積凈化量CCM值為：M顆粒物≤8000/mg，因此在一般環(huán)境下，本發(fā)明濾網(wǎng)使用時(shí)長(zhǎng)明顯增加。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為便于說(shuō)明，下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的基于石墨烯材料過(guò)濾網(wǎng)制作工藝做詳細(xì)說(shuō)明。