[發(fā)明專利]一種多級纖維多功能梯度過濾材料及其制備方法

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• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113426202A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 王學明;朱蕾;陳玲;葉偉強;齊宏旭
• 申請（專利權）人: 美埃（南京）納米材料有限公司
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D46/00;B01D46/54
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 陸海天;徐冬濤

本發(fā)明涉及一種多級纖維多功能梯度過濾材料及其制備方法，包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層，所述第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層通過自粘合方式依序復合而成：所述第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層分別通過紡絲制成；所述第一過濾層的纖維直徑≥第二過濾層的纖維直徑≥第三過濾層的纖維直徑≥第四過濾層的纖維直徑；所述第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層分別負載不同的功能性顆粒物。本發(fā)明通過調控紡絲工藝，實現(xiàn)不同過濾層通過自粘合的方式復合，實現(xiàn)梯度過濾和功能性過濾，提升了過濾能力和效率，并可降低成本，簡化后期維護。

技術領域

本發(fā)明涉及一種過濾材料及其制備方法，尤其是一種纖維過濾材料及其制備方法，具體說是一種多級纖維多功能梯度過濾材料及其制備方法。

背景技術

為應對日益嚴重的空氣污染問題，制備高性能的空氣過濾材料是最有效的途徑之一。而非織造空氣過濾材料是纖維過濾材料中應用最為廣泛的一種。

目前，常規(guī)的纖維過濾材料的功能較為單一，因而，在一個過濾系統(tǒng)中往往需要用到多個過濾器配合使用，才能達到預期的過濾效果，不僅成本增加，而且，后期的維護也會較復雜和繁瑣。

因此，需要進行改進，使其能夠更好滿足市場需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種多級纖維多功能梯度過濾材料及其制備方法，可實現(xiàn)梯度過濾固體顆粒物、去除VOC、抗菌和去除異味等功能，有效滿足使用需求。

本發(fā)明的技術方案是：

一種多級纖維多功能梯度過濾材料，包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層，所述第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層通過自粘合方式依序復合而成：所述第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層分別通過紡絲制成；所述第一過濾層的纖維直徑≥第二過濾層的纖維直徑≥第三過濾層的纖維直徑≥第四過濾層的纖維直徑；所述第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層分別負載不同的功能性顆粒物，增強對不同污染物的去除作用。

進一步的，所述第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層均由聚酰胺、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚乙烯醇中的一種或多種制成。

進一步的，所述第一過濾層由聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚酰胺或聚苯硫醚中的一種制成。

進一步的，所述第一過濾層的纖維直徑為1-10μm；所述第二過濾層的纖維直徑為500-1000nm；所述第三過濾層的纖維直徑為200-500nm；所述第四過濾層的纖維直徑為50-200nm。

進一步的，所述第二過濾層負載的功能性顆粒物為活性炭顆粒物；所述第三過濾層負載的功能性顆粒物為抗菌劑顆粒物；所述第四過濾層負載的功能性顆粒物為貴金屬顆粒物。

進一步的，所述第一過濾層的厚度≥第二過濾層的厚度≥第三過濾層的厚度≥第四過濾層的厚度。

一種多級纖維多功能梯度過濾材料的制備方法，包括以下過程：

1）設置四個紡絲單元，分別對應制備所述第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層和第四過濾層，并通過網(wǎng)簾相連；

2）將各功能性顆粒物分別混合到相應過濾層的紡絲液中；

3）在網(wǎng)簾上制備第一過濾層，然后，通過網(wǎng)簾輸送到下一個紡絲單元；

4）當網(wǎng)簾運行到第二過濾層紡絲單元時，在第一過濾層上制備第二過濾層，并使該第二過濾層與所述第一過濾層通過自粘合而復合；然后，通過網(wǎng)簾輸送到下一個紡絲單元；

5）當網(wǎng)簾運行到第三過濾層紡絲單元時，在第二過濾層上制備第三過濾層，并使該第三過濾層與所述第二過濾層通過自粘合而復合；然后，通過網(wǎng)簾輸送到下一個紡絲單元；

6）當網(wǎng)簾運行到第四過濾層紡絲單元時，在該第三過濾層上制備第四過濾層，并使該第四過濾層與所述第三過濾層通過自粘合而復合；