[發明專利]一種多層復合過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610422478.2
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105920921B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 潘海云
• 申請（專利權）人: 潘海云
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D39/16;B32B27/02;B32B27/12;B32B9/00;B32B9/04
• 代理公司: 北京富天文博興知識產權代理事務所(普通合伙)11272
• 代理人: 劉壽椿

技術領域

本發明涉及用于液體或氣體流體的過濾材料領域，具體涉及一種多層復合過濾材料及其制備方法。

背景技術

由于空氣污染和水域污染等環境問題越來越突出，采用過濾的方法實現物質凈化分離的越來越受到重視，對于過濾器材的要求越來越高，過濾材料作為過濾器材的關鍵部件，其開發與應用越來越受到重視。各種過濾材料在實際使用過程中都存在一些問題：例如玻璃纖維在200℃～260℃的溫度條件下使用壽命短，濾布在短時間內會出現破洞現象；聚四氟乙烯纖維價格昂貴成本高，一般企業難以接受；陶瓷纖維自身較脆，耐折性差，纖維易斷；玄武巖纖維的各種性能差頗大；因此需要性能更加良好的過濾材料。

可以通過將過濾材料按過濾效率梯度復合以制備高效過濾器，對各種粒徑分布污染物顆粒達到有效過濾的目標，滿足過濾材料低阻、高效、長壽命的未來發展的需要。

中國專利CN201010200619.9公開了一種針水刺非織造布多層復合過濾材料，所述的過濾材料由五層纖維層針刺復合、浸膠而成，從空氣進入的方向由外至內分別為A、B、C、D、E層；A層為兩種粗旦滌綸纖維針刺加工得到的針刺層；B層為滌綸纖維水刺層；C層為天然棉纖維層；D、E兩層為滌綸纖維水刺層。但是該專利采用針刺法制備復合過濾材料，生產成本高，并且制得的過濾材料由于材質本身的性質，耐高溫性能差，不能應用于高溫氣體流體的過濾器材料。

中國專利CN201520531707.5公開了一種多層復合的空氣過濾材料，包括容塵層、第二層無紡布、玻璃纖維層、除臭層、第一層無紡布、膠粘劑層和保護層，所述保護層位于空氣過濾材料的最上層，所述膠粘劑層設置在保護層的下側，所述除臭層位于膠粘劑層的下方，且與膠粘劑層固定連接，所述第一層無紡布位于除臭層的下方，所述玻璃纖維層位于第一層無紡布和第二層無紡布之間，所述容塵層位于第二層無紡布的下方。但是該專利制得的過濾材料各層材料的成分不明，過濾性能不能保證，并且對于小顆粒污染物的過濾效果差。

因此，需要發明一種多層濾材復合而成的改性過濾材料，從而實現對寬分布的污染物進行有效過濾的目標，同時兼具低阻力、長壽命、高強度的特點。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種多層復合過濾材料及其制備方法，實現了對寬分布的污染物進行有效過濾的目標，同時兼具低阻力、長壽命、高強度的特點。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：

一種多層復合過濾材料，多層復合過濾材料依次由基層、離子交換膜層、復合改性層、吸附層、碳纖維層組成；

其中基層由聚氯乙烯纖維、聚氧乙烯纖維、聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚四氟乙烯纖維、聚全氟丙烯纖維中的任一種制成，定量為90g/m²～110g/m²，過濾精度為0.5μm～3μm，透氣度為50L/m²/S～100L/m²/S；

其中離子交換膜層由直徑為30nm～100nm的雙酚A型聚碳酸酯纖維、聚苯乙烯纖維、聚丙烯酸酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯基吡咯烷酮纖維、聚乙烯吡啶纖維中的任一種制成，定量為60g/m²～90g/m²，過濾精度為3μm～8μm，透氣度為80L/m²/S～200L/m²/S；

其中復合改性層由質量百分數為60％～75％的無規聚丙烯纖維、15％～35％的高密度聚乙烯纖維、5％～10％的聚乙烯醇纖維、1％～5％的助劑制成，定量為40g/m²～60g/m²，過濾精度為8μm～15μm，透氣度為300L/m²/S～1000L/m²/S；

其中吸附層由聚硅氧醚纖維、聚硅氧烷酮纖維、聚氯硅氧烷纖維、聚甲基硅烷纖維中任意一種或多種制成，定量20g/m²～40g/m²，過濾精度為15μm～35μm，透氣度為2000L/m²/S～6000L/m²/S；

其中碳纖維層的定量為15g/m²～20g/m²，過濾精度為35μm～65μm，透氣度為6000L/m²/S～9000L/m²/S，比表面積為1200m²/g～2000m²/g。