[發(fā)明專利]一種雙組分過濾棉、其制造方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110367875.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113181714B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳琳
• 申請（專利權(quán)）人: 陳琳
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;D04H5/02;D01D5/253;D04H5/08;D01F6/46;D01F6/92;D01F1/10
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 姚曉麗

本發(fā)明公開了一種雙組分過濾棉、其制造方法及應(yīng)用，屬非織造材料加工技術(shù)領(lǐng)域。所述雙組分過濾棉的制造方法，包括如下步驟：步驟1：紡粘組分制備混料；步驟2：短纖維組分的預(yù)處理；步驟3：紡絲混合成網(wǎng)；步驟4：針刺固結(jié)；步驟5：水駐極；步驟6：卷繞、檢測、分切和包裝。本發(fā)明還公開了上述制備方法制備得到的雙組分過濾棉及應(yīng)用。本發(fā)明制造得到的雙組分過濾棉，具有如下優(yōu)點：生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品中異形截面長絲纖維可以增加顆粒物的碰撞幾率，并提升顆粒物的握持牢度，避免顆粒物的掉落和飛灰；對油性和鹽性氣溶膠都具有較高的過濾效率，且不隨庫存時間的增加而衰減；在經(jīng)過3?5次水洗的情況下，可以反復(fù)使用，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙組分過濾棉、其制造方法及應(yīng)用，屬非織造材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計，在過去的10年里，我國每年有約1400萬噸顆粒物被排放到大氣中，形成穩(wěn)定的氣溶膠。這些氣溶膠主要有如下三種類別：一是由各種污染源直接向空氣中釋放的細(xì)微顆粒，包括煙塵、粉塵、揚塵、油煙、油霧、花粉和火山灰等；二是具有化學(xué)活性的氣態(tài)污染物在排放到大氣中后發(fā)生反應(yīng)，生成、吸附、凝聚成的細(xì)微顆粒物，這些活性氣態(tài)污染物包括SO₂、NOx、氨氣(NH₃)和其它揮發(fā)性有機物等；三是人為的或自然界的各種微生物，如細(xì)菌、病毒和真菌等。

隨著城市化進程的推進，這些有害物氣溶膠變得越來越復(fù)雜，對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸沧兊迷絹碓郊校瑖?yán)重威脅著人們的身體健康。尤其是PM2.5 顆粒具有尺寸比較小、壽命長且傳播范圍廣等特點，很容易通過人的呼吸系統(tǒng)進入肺部，從而引起肺部疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心臟疾病以及過早死亡等，對人類身體危害尤其嚴(yán)重。進入室內(nèi)的空氣過濾和室內(nèi)循環(huán)空氣中顆粒物分離和收集，已經(jīng)引起了人們的重視，因此如何制備出低成本、高效率和低阻力的空氣過濾材料是當(dāng)前急需解決的問題。

目前市場上常用的過濾材料有熔噴非織造布和少量的靜電棉過濾材料。熔噴非織造布存在如下缺點：纖維極細(xì)(直徑為0.1μm-3μm)、強度低、阻力大、容塵量低，而且同樣克重的產(chǎn)品，過濾效率在15％-99％都有分布，質(zhì)量參差不齊，往往還需要通過打褶等方式增加過濾面積來提高透氣性，在很多應(yīng)用中受到了極大的限制。

目前市場上較成熟的靜電棉過濾材料的制備方法是使用短纖梳理成網(wǎng)針刺加固工藝，其纖維原料必須含有紡絲油劑，如若紡絲油劑去除不干凈，這一方面會影響駐極加工過程中后靜電的產(chǎn)生，另一方面也會加速靜電的逸散，因此存在靜電吸引效果不佳及一段時間后過濾效率衰減嚴(yán)重的問題。此外，目前也有采用紡粘長絲針刺方法來制造靜電棉的報道，纖度為1.5D-3D，并復(fù)合了10g/m²-15g/m²的熱軋紡粘無紡布，采用電暈放電的方式駐極，該方法由于駐極助劑為無機粉體，其終端產(chǎn)品仍存在靜電飽滿程度較低、對油性氣溶膠過濾效率低、無法水洗和靜電在儲存過程中容易出現(xiàn)衰減等缺陷。

目前市場上所使用的靜電過濾棉材料，普遍存在如下幾個問題：

1、高壓電暈放電駐極后，隨著靜電的逸散，過濾效率急劇下降，庫存壽命和使用壽命較短。

2、所針對的氣溶膠都局限于鹽性氣溶膠，對油性氣溶膠基本不具備攔截效果，在餐廚油煙過濾、電焊煙氣過濾和柴油煙氣過濾等綜合了鹽性和油性氣溶膠的工況下，無法滿足要求，且市場上其它過濾材料也很難滿足需求。

3、現(xiàn)有駐極方法所攜帶的靜電，對水洗較敏感，與水接觸后靜電棉中的電荷完全消失，因此無法水洗，不能反復(fù)使用，增加了成本。

4、現(xiàn)有靜電過濾材料的纖維截面都是圓形的，同樣的纖度和克重下，圓形截面的纖維比表面積最小，對于氣溶膠中顆粒物的接觸和截留效果，都較異形截面的纖維有所欠缺。

鑒于此，有必要提供一種雙組分過濾棉、其制造方法及應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容