[發明專利]一體式梯度過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011623356.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112807848B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 孫浪濤;王瑜;黃紫亞;楊雪霞
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院（石獅）生態智能織物工程技術研究院
• 主分類號: B01D39/08
• 分類號: B01D39/08
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 林月萍

本發明涉及液體過濾材料領域，具體公開了一體式梯度過濾材料及其制備方法，包括1）一體式梯度過濾材料本體的制備；2）開纖處理；3）活性炭填充。涉及的一體式梯度過濾材料本體由一級過濾組件、二級過濾組件和三級過濾組件采用經紗接結形成，截面呈三維密度梯度蜂窩結構，其結構穩固、力學性能好，且從根本上解決傳統過濾材料層間開裂的整體性問題，并實現逐級梯度過濾，沉降的污垢易清洗，材料使用壽命較長。

技術領域

本發明屬于液體過濾材料領域，具體涉及一體式梯度過濾材料及其制備方法。

背景技術

傳統的液體過濾材料，常利用針刺、水刺、熔噴或靜電等非織造技術制備單層過濾布，再將其進行復合處理，以實現較高的過濾效果。但其在使用過程中，材料上會很快沉降有一層污垢且很難清洗，致使過濾材料使用壽命縮短。另外，其強度較低、層間易開裂、結構穩定性差，無法實現持久的有效過濾，且價格較昂貴。

發明內容

本發明的目的在于提供一體式梯度過濾材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種一體式梯度過濾材料，所述過濾材料本體從上到下依次設置有一級過濾組件、二級過濾組件和三級過濾組件，所述過濾材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一：一體式梯度過濾材料本體的制備

一體式梯度過濾材料本體由一級過濾組件、二級過濾組件和三級過濾組件采用經紗接結而成三維密度梯度蜂窩結構機織物，所述一級過濾組件選擇滌綸（PET）、聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）單絲中的一種，所述二級過濾組件選擇PVDF、PTFE單絲中的一種，所述三級過濾組件選擇聚酯/水溶性聚酯（PET/COPET）海島絲；

步驟二：開纖處理

將步驟一所得的三維密度梯度蜂窩結構機織物在堿液濃度為9-11 g/L、浴比為1:45-55的溶液中處理30-35min，然后洗滌；

步驟三：活性炭填充

在一級過濾組件內填充活性炭。

進一步的，所述一體式梯度過濾材料本體在劍桿織機上完成織造，其表經：中經：里經排列比為1:1:1，單層織物經密為115-125根/10cm，單層織物緯密為105-115根/10cm，得到的三維密度梯度蜂窩結構機織物的截面孔徑按4:2:1呈梯度降低。

進一步的，所述一級過濾組件和二級過濾組件的單絲直徑為0.35mm-0.45mm，且一級過濾組件的單絲直徑小于二級過濾組件的單絲直徑。

進一步的，所述PET/COPET海島絲為160D/48F×37，海與島比例為20:80。

進一步的，所述一級過濾組件織物覆蓋系數為65%±3%，所述二級過濾組件織物覆蓋系數為75%±3%。

進一步的，所述洗滌步驟具體如下：先用85-90℃熱水洗3-5次，再用55-65℃熱水洗3-5次，最后用室溫水洗2-4次。

進一步的，活性炭的填充厚度為18-22mm。

聚偏氟乙烯（PVDF）是一種高度非反應熱塑性含含氟聚合物，具有良好的耐高溫、耐化學性、加工性及抗疲勞和蠕變性，在石油化工、電子電氣和氟碳涂料領域得到廣泛應用。聚四氟乙烯（PTFE）是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物，具有力學性能優良、耐高溫、抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點。海島絲是由一種聚合物以極細的形式包埋在另一聚合物之中形成的，把可溶性的海成分溶解掉后，就得到了超細的島纖維，通常所得的島纖維直徑在3μm以下。機織技術是發展最成熟的一種紡織成形技術，是由一個系統的經紗和一個系統的緯紗交織形成織物。

本發明采用以上技術方案，具有以下優點：