[發明專利]一種過濾用四級多孔PET非織造布及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010728068.7
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112080853A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 劉建三;張書振;王海平;朱紹存;楊會敏;褚菲菲;劉利防;于培;吳建琳;劉浩;程翠翠;王澤峰
• 申請（專利權）人: 山東泰鵬環保材料股份有限公司
• 主分類號: D04H1/435
• 分類號: D04H1/435;D04H1/558;D04H1/56;B01D39/08;D06C7/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發明公開了一種過濾用四級多孔PET非織造布，由多孔PET纖維制備形成具有微孔、介孔、大孔和超大孔的四級孔徑結構的非織造布，所述多孔PET纖維為無序分布有微孔、介孔和大孔的三級孔結構的PET纖維。本發明還公開了非織造布的制備方法：采用低溫+溶解的方法使用低熔點有機溶劑將PET溶解，熔噴鋪網后進行熱風烘干，最后熱軋得到過濾用四級多孔PET非織造布。本發明的過濾用四級多孔PET非織造布可用于廢水廢氣的精密過濾，特別是應用于高溫液體，高溫氣體的過濾；四級孔徑結構能有效捕捉比PM2.5級別更小的微小顆粒，提高過濾精度。

技術領域

本發明涉及非織造布技術領域，尤其涉及到一種過濾用四級多孔PET非織造布及其制備方法和應用。

背景技術

國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)根據孔徑大小不同，將不同尺寸孔徑分為為微孔(＜2nm)，介孔(2～50nm)和大孔(＞50nm)。過濾材料上的微孔、介孔和大孔，使得過濾材料具有較大的比表面積、表面能和表面張力，用于氣體和液體過濾可增加對微小顆粒的阻隔和吸收作用從而提高過濾效率。

目前的PET非織造布由PET切片經熔噴法制得PET纖維，再經過熱粘合將PET纖維固結形成。經熔噴法制得的PET纖維具有纖維強度高、尺寸均一和耐撕裂等優點，應用于氣體、液體過濾具有耐沖擊、使用壽命長和可加工性強等優點。但傳統熔噴法制得的PET纖維光滑的表面無法具備較大摩擦力以捕捉懸浮顆粒，也沒有用于吸收懸浮顆粒的納米孔道結構，經熱粘合后形成的無紡布表面的孔徑往往超過厘米尺寸，無法起到過濾作用，因而傳統熔噴法制得的PET非織造布只能用于氣體、液體過濾領域中的粗濾環節。申請號為201810771709.X公開了PET多孔纖維膜的制備方法，將PET與PEG混合后通過靜電紡絲制備PET/PEG復合纖維膜，再用水煮去掉PEG得到PET多孔纖維膜。這種制備方法，采用靜電紡絲，只依靠有機溶劑的溶解作用將PET溶解，需要嚴格控制粘度、配比，適用面窄。另外，需要經過水煮才能溶解有機溶劑，最終產品中易殘留有機溶劑，并且這種方法制備的纖維需要先水煮才能在進行非織造布的制作，不能直接噴出纖維進行鋪網。并且這種方法得到的多孔纖維孔道尺寸較大，孔道結構單一。所以，現在需要一種能夠應用于氣體和液體的精密過濾的具有多級多孔結構的PET非織造布，制備方法簡單，并且能夠得到孔道結構復雜的多級孔道。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種過濾用四級多孔PET非織造布及其制備方法和應用，使得非織造布具有微孔、介孔、大孔和超大孔的四級孔徑結構，能有效捕捉比PM2.5級別更小的微小顆粒，提高過濾精度。

本發明是通過如下技術方案實現的：

本發明的第一方面，提供一種過濾用四級多孔PET非織造布，所述非織造布是由多孔PET纖維制備形成具有微孔、介孔、大孔和超大孔的四級孔徑結構的非織造布，所述多孔PET纖維的直徑為1～10μm。

作為優選，所述超大孔的孔徑＞1μm。

作為優選，所述多孔PET纖維為無序分布有微孔、介孔和大孔的三級孔結構的PET纖維。

作為優選，所述非織造布的克重為50～150g/m²，厚度為0.01～1.5mm。

本發明的第二方面，提供上述過濾用四級多孔PET非織造布的制備方法，包括以下步驟：

(1)將PET原料和低熔點有機溶劑混合均勻后，熔融擠出進行噴絲，牽伸得到PET/低熔點有機溶劑復合熔噴纖維，鋪網得到PET/低熔點有機溶劑復合熔噴纖維層；

(2)步驟(1)得到的PET/低熔點有機溶劑復合熔噴纖維層經過熱風烘干蒸發掉低熔點有機溶劑，使PET/低熔點有機溶劑復合熔噴纖維變為具有微孔、介孔和大孔三級多孔結構的多孔PET纖維，經過熱軋后得到具有微孔、介孔、大孔和超大孔的四級孔徑結構的非織造布。