[發(fā)明專利]一種新型駐極體濾材及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711062297.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN107569913A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉玉桂;金村;張秋華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫風(fēng)正科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/14
• 分類號(hào): B01D39/14;B32B5/26;B32B27/12;B32B27/28;B32B27/32;B32B27/34;B32B27/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種新型駐極體濾材及其制備方法。

背景技術(shù)

由于我國工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的廢氣、煙塵，加劇了大氣污染，霧霾天氣產(chǎn)生的頻率越來越高，范圍越來越大，幾乎覆蓋了我國大部分區(qū)域。大氣中直徑小于2.5的顆粒污染物(PM2.5)吸入體內(nèi)后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎、塵肺和心血管病等疾病，對(duì)人們的身體健康造成了巨大危害，已引起世界各國的嚴(yán)重關(guān)注。

常用的纖維過濾材料捕塵主要依靠布朗擴(kuò)散、截留、慣性碰撞和直接攔截等機(jī)械阻擋作用，過濾材料和粒子之間靜電吸附作用甚弱，這樣對(duì)粒徑小于1m以下的粒子過濾效果很差。如果過濾材料在空氣過濾的過程中增強(qiáng)靜電吸附，除原有的機(jī)械阻擋作用外，依靠庫侖力直接吸引氣相中的帶電微粒并將其捕獲，或誘導(dǎo)中性微粒產(chǎn)生極性再將其捕獲，從而更有效地過濾氣體載體相中的亞微粒子，過濾效率無疑將大大增強(qiáng)，而空氣阻力卻不會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種新型駐極體濾材及其制備方法，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，實(shí)現(xiàn)高過濾精度、低過濾阻力、高過濾效率且使用壽命長。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種新型駐極體濾材，包括復(fù)合層和復(fù)合層外表面上的經(jīng)駐極處理帶電的涂層，涂層由無機(jī)駐極體材料以發(fā)泡工藝成型在復(fù)合層上。

優(yōu)選的，所述的復(fù)合層包括上層纖維、下層纖維和鋪設(shè)在上層纖維與下層纖維之間的基布。

優(yōu)選的，所述的上層纖維和下層纖維為PPS、P84、PTFE中的一種或一種以上的混合。

優(yōu)選的，所述的基布為PTFE、PPS、滌綸中的一種或一種以上的混合。

優(yōu)選的，所述的無機(jī)駐極體材料是鋯鈦酸鉛、氧化鋅、氧化鉭、氧化鋁中的一種。

一種新型駐極體濾材的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)將上層纖維和下層纖維分別梳理整齊，將上層纖維和下層纖維分別鋪設(shè)在基布的上下，利用刺針對(duì)上層纖維和下層纖維進(jìn)行反復(fù)穿刺進(jìn)行加固得到復(fù)合層，穿刺包括依次進(jìn)行的三道工序，依次為預(yù)針刺、主針刺和修面針刺，預(yù)針刺針頻550-650針/min，針刺深度10-12mm，主針刺針頻800-900針/min，針刺深度8-10mm，修面針頻850-950針/min，針刺深度6-8mm；

2)將復(fù)合層在蒸餾水進(jìn)行常溫超聲波洗滌，洗滌時(shí)間5-8min,超聲波功率＞3.5KW，洗滌中在蒸餾水中添加0.8-1g/L的JFC滲透劑和質(zhì)量比3-5％的紡織用表面活性劑，然后壓軋至厚度為2.0-2.5mm；

3)將壓軋后的復(fù)合層滌在蒸餾水中進(jìn)行第二次常溫超聲波洗滌，洗滌時(shí)間6-8min,超聲波功率＞3.5KW，然后進(jìn)行170-190℃烘干，然后采用冷風(fēng)負(fù)壓降溫，降溫時(shí)間≤1.5min；

4)采用電暈駐極工藝對(duì)步驟3)處理后的復(fù)合層進(jìn)行燒毛壓光處理，燒毛的速度為10-18m/min，壓光溫度高于纖維的玻璃化溫度且低于纖維的軟化點(diǎn)溫度，然后進(jìn)行浸漬處理后烘干；

5)在步驟4)處理后的復(fù)合層外表面上通過發(fā)泡的方式成型出涂層，涂層是將1-4g/ml無機(jī)駐極體材料溶解在乙醇中，經(jīng)研磨處理后，在發(fā)泡劑15-20g/ml與增稠劑10-15g/ml的共同作用下，進(jìn)行發(fā)泡處理而得；

6)對(duì)涂層采用電暈放電或熱極化的方式進(jìn)行駐極處理使涂層成為駐極體，得到新型駐極體濾材。

優(yōu)選的，所述的無機(jī)駐極體材料是鋯鈦酸鉛、氧化鋅、氧化鉭、氧化鋁中的一種。

優(yōu)選的，所述的上層纖維和下層纖維為PPS、P84、PTFE中的一種或一種以上的混合。

優(yōu)選的，所述的基布為PTFE、PPS、滌綸中的一種或一種以上的混合。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：依據(jù)駐極體材料的特點(diǎn)并結(jié)合非織造材料結(jié)構(gòu)的特殊性，將二者的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，利用機(jī)械阻隔和靜電吸附雙重機(jī)制捕獲微細(xì)顆粒物，相對(duì)于單純靠機(jī)械阻隔來過濾微細(xì)顆粒物的普通過濾材料，可以快速形成濾餅，具有更高的過濾效率；涂層所采用的無機(jī)駐極體材料具有耐高溫和高性能的特點(diǎn)，可有效提高整個(gè)過濾材料的電荷存儲(chǔ)能力和電荷穩(wěn)定性，增加了駐極體效應(yīng)即靜電效應(yīng)，有效提高了材料的過濾效率；該涂層會(huì)通過表面靜電作用，形成超細(xì)過濾粉塵餅，通過粉塵餅的細(xì)空隙及靜電作用可以將粉塵阻擋在過濾氈表面，提高其表面過濾效率；本濾材不易結(jié)露、粘粉，易清灰，粉塵不易滲入過濾材料深層處，壓力損失不隨使用時(shí)間延長而增加，大大提高了整個(gè)濾材的使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。