一种高过滤效率的吸尘器过滤材料制造技术

本案涉及一种高过滤效率的吸尘器过滤材料，包括内层、外层和填充层，内层和外层是由玻璃纤维与改性棉纤维按照缎纹方式编织而成；填充层含有聚乳酸纤维、碳纳米管和氟硅油；本发明专利技术所提供的过滤材料主要用于家用吸尘器，该过滤材料的过滤效率高，尤其是对粒径在0.1‑0.3μm的灰尘粒子的除去率达到99.999％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种高过滤效率的吸尘器过滤材料
本专利技术属于集尘
，具体涉及一种高过滤效率的吸尘器过滤材料。
技术介绍
为了减轻家务劳动的负担，将人们从繁重的清洁工作中解放出来，吸尘器作为一种便捷高效的清洁工具已经走入了千家万户。吸尘器是以电作为机器运作的原动力，通过形成强烈的空气流动而产生真空吸力，并利用该吸力把所需要打扫地方的灰尘、纸屑等垃圾经软管洗入集尘桶里，完成打扫的过程。吸尘器最重要的作用就是滤尘和集尘，即能够充分截挡尘埃和脏物，同时又能让空气顺利通过，而且所用材料应有足够的强度以承受风压而不致破损。吸尘器用过滤集尘材料包括玻璃纤维、聚丙烯、活性炭纤维、聚苯硫醚、芳纶等，反映过滤集尘材料性能的指标通常有过滤效率、透气性、尘容量、纤维迁移、孔径、压力损失(即过滤阻力)、初阻力等。过滤效率作为评价滤尘材料颗粒物捕集效果最直观的指标，由过滤材料捕集的粉尘量与未经过过滤的空气中粉尘量之比求得，现有技术中对粒径小于0.1μm或者大于0.5μm的粒子的过滤效率较好，而粒径在0.1-0.3μm的灰尘则难以过滤。
技术实现思路
针对现有技术中的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种高过滤效率的吸尘器过滤材料，对各种粒径范围的粉尘均有较好的过滤效果。本专利技术提供了一种高过滤效率的吸尘器过滤材料，其特征在于，包括内层、外层和填充层，所述内层和外层是由玻璃纤维与改性棉纤维按照缎纹方式编织而成；所述填充层含有聚乳酸纤维、碳纳米管和氟硅油。优选的是，所述改性棉纤维是将棉纤维浸泡在含有壳聚糖、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和氢氧化钠的改性剂溶液中，通过浸渍工艺得到。优选的是，所述缎纹中的经线由3根玻璃纤维和2根改性棉纤维交替组成。优选的是，所述缎纹中的纬线由1根玻璃纤维和2根改性棉纤维交替组成。优选的是，所述填充层中聚乳酸纤维、碳纳米管和氟硅油三者的重量比为1∶2.5-3∶0.1-0.15。优选的是，所述聚乳酸纤维和碳纳米管的长度在5-10mm。优选的是，所述内层、填充层和外层的重量比为1∶1.5-1.6∶1-1.1。对本专利技术及其有益效果的阐述：本专利技术所提供的过滤材料主要用于家用吸尘器，该过滤材料的过滤效率高，尤其是对粒径在0.1-0.3μm的灰尘粒子的除去率达到99.999％以上；本专利技术中以玻璃纤维和经壳聚糖季铵盐改性的棉纤维编织过滤材料的内层和外层，并采用特殊的经纬线排列方式使两种纤维达到最好的结合程度和性能指标，使过滤材料的内外层具有较好的过滤性能、机械性能以及韧性；与现有技术中仅采用玻璃纤维制备的吸尘器过滤材料相比，棉纤维的加入能够增加对小粒径灰尘的吸附，更进一步经壳聚糖季铵盐改性后的棉纤维与玻璃纤维相互作用使过滤材料的吸灰能力显著增强，同时改性剂壳聚糖聚铵盐和棉纤维及玻璃纤维之间存在静电作用，能更加容易的冲洗清理掉所吸附的灰尘且不易引起扬尘；填充层中主要材料是聚乳酸纤维和碳纳米管，两者通过氟硅油相互粘结并且填充与内层和外层之间，能够显著提高过滤性能，碳纳米管硬度大、刚性强，与柔性的聚乳酸纤维相互交联结合，相互之间能够协同作用，能够有效提高过滤材料的过滤效率。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1本专利技术所涉及的吸尘器过滤材料由内层、填充层和外层组成，内层和外层所用材质相同；内层或者外层：由玻璃纤维与壳聚糖季铵盐改性棉纤维按照缎纹方式编织而成，缎纹中的经线由3根玻璃纤维和2根改性棉纤维交替组成，纬线由1根玻璃纤维和2根改性棉纤维交替组成；填充层：将聚乳酸纤维1重量份、碳纳米管3重量份和氟硅油0.12重量份混合均匀；将该混合物涂抹于外层内侧并粘合上内层，内层与外层的质量相同，填充层的重量是内层的1.5倍。实施例2将实施例1中填充层的碳纳米管重量调整为2.5重量份、填充层的重量调整内层的1.6倍，其余组成与实施例1形同。对比例1将实施例1内层和外层中缎纹的经线仅采用玻璃纤维，纬线仅采用改性棉纤维，其余组成与实施例1相同。对比例2将实施例1内层和外层中缎纹仅采用玻璃纤维编织，不掺入改性棉纤维，其余组成与实施例1相同。对比例3将实施例1内层和外层中改性棉纤维替换为普通的棉纤维，其余组成与实施例1相同。对比例4将实施例1填充层中的碳纳米管用普通的碳纤维代替，其余组成与实施例1相同。对比例5将实施例1填充层中的氟硅油用相同重量的无氟硅油代替，其余组成与实施例1相同。对比例6将实施例1填充层中的聚乳酸纤维用聚丙烯腈纤维代替，其余组成与实施例1相同。对比例7市售高档吸尘器用过滤材料。为了测试实施例1-2和对比例1-7中过滤材料，按照GB/T6165-2008中的钠焰法和计数法分别测试各产品的过滤效率，其中钠焰法中模拟灰尘的粒径在0.5μm，计数法中模拟灰尘粒径在0.1-0.3μm；测试数据记录于表1之中。通过表1能够看出按照本专利技术所制备的吸尘器用过滤材料在高效空气过滤性能标准测试中对各种粒径的灰尘的过滤效率都能达到99.999％以上，表现出优异的过滤性能；对比例1-对比例3中改变了过滤材料内层和外层中编织纤维层的纤维种类或者编织方式，其过滤效率较实施例1有明显降低，说明本专利技术中内外层的缎纹编织方式在提高材料过滤效率中有着重要作用，尤其是对比例2中因为去除了改性棉纤维，仅采用玻璃纤维作为内外层纤维材料，其过滤效率降低显著；对比例4-6调整了填充层中的填料种类，发现其过滤效率均有不同程度的下降，说明本案填充层中各组分及其含量都对材料过滤效率有积极的作用，同时它们之间形成一定的协同作用能显著提高过滤性能；通过实施例1和对比例7的测试结果比较，可以发现，本专利技术所制备的吸尘器用过滤材料在过滤效率上较市面上的同类产品有很大提高。表1过滤材料钠焰法计数法实施例199.999％99.999％实施例299.999％99.999％对比例199.985％99.980％对比例299.938％99.922％对比例399.969％99.958％对比例499.976％99.966％对比例599.984％99.972％对比例699.966％99.953％对比例799.805％99.750％尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高过滤效率的吸尘器过滤材料，其特征在于，包括内层、外层和填充层，所述内层和外层是由玻璃纤维与改性棉纤维按照缎纹方式编织而成；所述填充层含有聚乳酸纤维、碳纳米管和氟硅油。

【技术特征摘要】
1.一种高过滤效率的吸尘器过滤材料，其特征在于，包括内层、外层和填充层，所述内层和外层是由玻璃纤维与改性棉纤维按照缎纹方式编织而成；所述填充层含有聚乳酸纤维、碳纳米管和氟硅油。2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，所述改性棉纤维是将棉纤维浸泡在含有壳聚糖、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和氢氧化钠的改性剂溶液中，通过浸渍工艺得到。3.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，所述缎纹中的经线由3根玻璃纤维和2根改性棉纤维交替组成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱桂林，朱振霄，
申请(专利权)人：苏州佳亿达电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32