[發明專利]一種蓬松納米濾材及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210663134.6
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN115006917A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 汪愛霞;董祥
• 申請（專利權）人: 昆承新材料科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D39/16;B32B5/02;B32B27/36;B32B27/02;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

1.一種蓬松納米濾材，其特征在于，由基材、基材粘結層、納米纖維過濾層、納米纖維容塵層、無紡布粘結層和無紡布層經熱壓復合而得到的，其中，所述納米纖維過濾層中納米纖維的直徑為100～200nm，孔徑為500～3000nm；所述納米纖維容塵層中納米纖維的直徑為500～900nm，孔徑為8～20μm。

2.根據權利要求1所述的一種蓬松納米濾材，其特征在于，所述基材粘結層和無紡布粘結層是熱塑性聚氨酯溶液經靜電噴霧后形成粘結納米顆粒沉積于基材或納米纖維容塵層上而形成的。

3.根據權利要求1所述的一種蓬松納米濾材，其特征在于，所述基材粘結層和無紡布粘結層的克重為0.05g/m²～0.1g/m²；所述基材為木漿纖維、棉漿纖維或合成纖維濾材；所述無紡布為丙綸、滌綸、腈綸、氯綸或錦綸材質。

4.根據權利要求1所述的一種蓬松納米濾材，其特征在于，所述納米纖維過濾層和納米纖維容塵層的材質選自聚偏氟乙烯、尼龍6、聚丙烯腈、聚苯乙烯中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的一種蓬松納米濾材，其特征在于，所述納米纖維過濾層的厚度為1～5μm，克重為0.1～1g/m²；所述納米纖維容塵層的厚度為20～100μm，克重為8～20g/m²。

6.根據權利要求1～5任一項所述的一種蓬松納米濾材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.提供一基材，將粘結層靜電噴霧溶液經過靜電噴霧后形成的粘結納米顆粒，所述粘結納米顆粒沉積在所述基材的表面上形成基材粘結層；

S2.將過濾層靜電紡絲溶液經過靜電紡絲后形成過濾層納米纖維，所述過濾層納米纖維沉積在所述基材粘結層的表面上形成納米纖維過濾層；

S3.將容塵層靜電紡絲溶液經過靜電紡絲后形成容塵層納米纖維，所述容塵層納米纖維沉積在所述納米纖維過濾層的表面上形成納米纖維容塵層；

S4.將粘結層靜電噴霧溶液經過靜電噴霧后形成的粘結納米顆粒，所述粘結納米顆粒沉積在所述納米纖維容塵層的表面上形成無紡布粘結層；

S5.將無紡布覆蓋在所述無紡布粘結層上，形成復合濾材；

S6.將所述復合濾材經過熱壓復合后，形成所述蓬松納米濾材。

7.根據權利要求6所述的一種蓬松納米濾材的制備方法，其特征在于，步驟S1和S4中，所述粘結層靜電噴霧溶液是將熱塑性聚氨酯溶解在N,N-二甲基甲酰胺溶劑中形成的，其中TPU的濃度為3％～6％，N,N-二甲基甲酰胺的濃度為94％～97％；

步驟S2和S3中，所述過濾層靜電紡絲溶液和容塵層靜電紡絲溶液的溶質選自聚偏氟乙烯、尼龍6、聚丙烯腈、聚苯乙烯中的至少一種，溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、六氟異丙醇、甲酸、乙酸、氯仿、丙酮中的至少一種；其中，過濾層靜電紡絲溶液的溶質濃度為8％～15％，容塵層靜電紡絲溶液的溶質濃度為18％～30％。

8.根據權利要求6所述的一種蓬松納米濾材的制備方法，其特征在于，步驟S1和S4中，所述基材粘結層或無紡布粘結層的制備方法為：

在靜電噴霧設備的一側設置高壓氣槍，另一側設置帶有負高壓電的接收板，所述基材或納米纖維容塵層位于所述帶有負高壓電的接收板與所述靜電噴霧設備的發射極之間，距離所述帶有負高壓電的接收板的距離為3cm；

靜電噴霧溶液通過所述靜電噴霧設備噴出并形成帶有正電荷的粘結納米顆粒，所述高壓氣槍噴出高速氣流橫向吹過所述帶有正電荷的粘結納米顆粒，在所述帶有負高壓電的接收板的吸引下，粘結納米顆粒沉積在所述基材上或納米纖維容塵層上，得到所述基材粘結層或無紡布粘結層；

其中，靜電噴霧設備的發射極電壓為80kV，接收板的電壓為0kV，發射極與接收板之間的距離為20～30cm；高壓氣槍噴出的高速氣流為溫度為23±2℃，濕度為30±5％，氣壓為0.1～0.3MPa的空氣。