[發明專利]一種高效低阻表面過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911231231.2
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN112921708B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 姚運振;胡健;梁云
• 申請（專利權）人: 廣州華創化工材料科技開發有限公司
• 主分類號: D21H27/08
• 分類號: D21H27/08;D21H11/00;D21H11/12;D21H13/26;D21H13/24;D21H13/14;D21H13/16;D21H13/08;D21H13/40;D21H21/16;D21H19/20;B01D39/16
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;丁磊

本發明公開了一種高效低阻表面過濾材料及其制備方法。本發明提供的表面過濾材料包括基材和超細纖維涂層。所述的高效低阻表面過濾材料是通過簾式涂布方式將超細纖維涂層涂覆在基材表面，該過濾材料不僅具有一定強度且不容易脫落，還具有超細纖維涂層勻度好、穩定性高、過濾效率高、反吹自清潔性能好等優點。

技術領域

本發明屬于過濾技術領域，具體涉及一種高效低阻表面過濾材料及其制備方法。

背景技術

現有技術中，傳統的過濾材料基本是由純植物纖維或者植物纖維與合成纖維混合來制備。然而，燃氣輪機進氣系統、空壓機進氣系統以及車輛進氣系統對空氣過濾材料的過濾效率要求越來越高，采用傳統過濾材料和傳統制備方法制備的過濾材料過濾效率低、阻力高，已經難以滿足表面過濾材料對高效率、低阻力的高要求。

目前，已經公開的高效率、低阻力材料及相應的制備方法包括：

(1)通過混合添加超細纖維實現高效率低阻力

超細纖維直徑一般在3μm以下，這些細纖維的比表面積是普通纖維的幾倍甚至幾十倍，從而使得產品可以在相同的阻力情況下實現較高的過濾效率，由該方法制備的過濾材料的電鏡圖示于圖1。然而，該方法對于提高效率、降低阻力的作用有限，雖然相對于普通材料而言其性能有一定提升，但這種提升效果并不是特別明顯。

(2)造紙法多流道流漿箱方式

采用造紙法多流道流漿箱方式時，上層為超細纖維涂層，下層為支撐層。這種方式可以不用二次加工，單純使用造紙法即可制備高效低阻過濾材料，是過濾領域的重要創新，該方法制備的材料的電鏡圖示于圖2。但此類方式受成形的制約，只有成形穩定的產品的性能才能得到保證，而實際情況是由于上下層的透氣性和脫水性能差異較大，成形過程中存在的大量上下層混合的情況(即在支撐層(基材)與超細纖維涂層之間存在混合區域)會導致紙機方向及橫幅方向出現定量、厚度、阻力、效率的波動。

然而，超細纖維與普通纖維混合的方式對提升濾材過濾性能的效果有限，而利用多流道流漿箱一次成型制備由超細纖維層與普通纖維支撐層組成的雙層復合材料，存在層間纖維易混合、超細纖維層波動性大的問題。由于超細纖維層的定量較低，所以超細纖維在層間和過濾平面方向的波動會造成超細纖維層分布不均勻，甚至形成孔洞等缺陷，從而導致具有高過濾效率的超細纖維層失去作用。因此，利用多流道流漿箱一次成型制備具有超細纖維層的雙層復合材料對制備工藝要求較高，且所制備材料的批次穩定性具有一定的波動，因此利用該方法批量生產超細纖維層復合過濾材料具有一定的局限性。為了實現并保證超細纖維層優異的過濾性能，提高超細纖維層的均勻性與批次穩定性是解決上述問題的關鍵。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種高效低阻表面過濾材料及其制備方法。

因此，本發明的一個目的在于提供一種高效低阻表面過濾材料。

本發明的另一目的在于提供上述高效低阻表面過濾材料的制備方法。

本發明提供的高效低阻表面過濾材料具有雙層結構，一層為基材層，紙張密度較低，一層為超細纖維涂層，密度較高，由上述兩層構成的本發明的表面過濾材料在透氣度高于100L/m².s的情況下對0.3微米初始過濾效率可以達到25％-80％的廣泛區間，且抗張強度在5KN/m以上，挺度高于2.5mN.m，具有良好的加工性能。本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一方面，本發明提供一種高效低阻表面過濾材料，所述高效低阻表面過濾材料包括基材和涂覆于所述基材表面的超細纖維涂層，其中，所述基材與所述超細纖維涂層之間無明顯混合區域。

優選地，在≥300倍的電鏡下顯示所述基材與所述超細纖維涂層之間無混合區域，進一步優選地，在≤3000倍的電鏡下顯示所述基材與所述超細纖維涂層之間無混合區域；

優選地，所述基材包括植物纖維和/或非植物纖維；