一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法技术

本发明专利技术公开了一种用聚四氟乙烯微孔膜‑熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先均匀喷涂粘合剂，然后喷涂石墨烯悬浮液，蒸发溶剂快速烘干，喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入丙烯酸单体溶液中，通氮气除氧后，水浴中接枝聚合反应后，用去离子水超声清洗，用去离子水抽提，干燥至恒重；将接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜均匀铺设在由输网帘输送来的石墨烯喷涂熔喷非织造材料之上，形成二层叠合体，随后喂入非织造热轧系统，通过上加热辊和下刻花辊的压力和热作用，形成复合高效滤材。

【技术实现步骤摘要】
一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法
本专利技术属于滤清器材料领域，具体涉及一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法。
技术介绍
空气过滤器能够快速、有效地清除空气中的颗粒污染物，因此在家庭、办公室、车间等封闭场所，空气过滤器成为现今最常用的颗粒污染物去除装置，而高效空气滤材则是空气过滤器的“心脏”，是过滤作用的主要部件，决定着空气过滤器的过滤精度。玻璃纤维滤纸和驻极体熔喷非织造滤材是现今室内空气净化器中最常用的两类高效滤材。玻纤滤纸拥有致密的纤网结构，孔径小，容尘量高，对颗粒污染物的过滤性能显著，但其耐湿性差，在酸性环境下易产生气态硼污染，使用后的废弃物也较难处理；驻极体熔喷非织造滤材采用静电吸附作用清除气体中颗粒污染物，具有高效低阻，安全节能，废弃物易于焚烧处理等优势，但静电吸附作用会随着颗粒物的积聚和使用时间的延长而下降，导致过滤性能变差。两种材料经过长时间使用后，表里层会积聚很多颗粒污染物，常规手段无法清洁再利用，造成资源的浪费。而以聚四氟乙烯微孔膜滤材为代表的膜过滤技术既可实现对颗粒污染物的高效过滤，又可以清洁再利用，大大降低了使用成本，符合可持续发展的宗旨。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，依照该方法制作的滤清器用复合高效滤材具有优异的保油性能、饱和吸油率高，具有高过滤效率低过滤阻力，具有良好的耐破度和抗张强度。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）喷涂法石墨烯改性熔喷非织造材料的制备：将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先用喷壶均匀喷涂一层粘合剂，然后迅速喷涂石墨烯悬浮液，用热风鼓风机蒸发溶剂快速烘干，重复喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；（2）聚四氟乙烯微孔膜低温等离子体接枝聚合丙烯酸改性：将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入浓度为15-25%的丙烯酸单体溶液中，通氮气10-20min除氧后，置于65-75℃恒温水浴箱中反应3-4h，将接枝聚合后的微孔膜用去离子水超声清洗4-6次，在索氏提取器中用去离子水抽提23-25h，在60-63℃真空干燥箱中干燥至恒重；（3）采用非织造热轧机复合工艺制备复合高效滤材：将（2）中所得接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜均匀铺设在由输网帘输送来的（1）中所得石墨烯喷涂熔喷非织造材料之上，形成二层叠合体，随后喂入非织造热轧系统，通过上加热辊和下刻花辊的压力和热作用，形成复合高效滤材。进一步的，步骤（1）中熔喷非织造材料预处理：将熔喷非织造材料放入蒸馏水中洗净，再放入无水乙醇中浸渍5-10min后，取出用蒸馏水反复冲洗，在60-65℃烘箱中烘干备用；熔喷非织造材料为聚酯-聚丙烯双组份熔喷非织造材料，聚酯纤维与聚丙烯纤维的体积比为30:70。进一步的，步骤（1）中将石墨烯置于60mL无水乙醇中超声分散1-2h，制备质量浓度为1mg/mL的石墨烯悬浮液；粘合剂是指固含量为4-6%的水性聚氨酯；石墨烯的负载层数为14-16层。进一步的，步骤（2）中低温等离子体对聚四氟乙烯微孔膜的处理：将聚四氟乙烯微孔膜挂在玻璃支架上，放在低温等离子体仪的样品腔中处理，在处理气氛为氩气、射频功率为100W、真空度为20Pa的条件下处理2-4min。进一步的，步骤（3）中热辊温度为145-155℃、线速度为7-9m/min、辊间压为175-185N/cm2。本专利技术相比现有技术具有以下优点：（1）以熔喷非织造材料为基材，聚氨酯为粘合剂，将分散到乙醇溶液中的石墨烯喷涂到附有聚氨酯粘合剂的熔喷非织造材料表面，制备石墨烯喷涂熔喷聚丙烯非织造材料，表现出良好的保油性能。（2）通过低温等离子体处理诱导亲水性单体丙烯酸接枝聚合于聚四氟乙烯微孔膜表面，以提高聚四氟乙烯微孔膜表面的亲水性，使其具有更广泛的应用；经低温等离子体处理后，聚四氟乙烯微孔膜表面产生的自由基是过氧自由基，且比较稳定，微孔膜的亲水性得到显著改善。（3）以接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜为过滤层，以石墨烯喷涂聚酯-聚丙烯双组份熔喷非织造材料为支撑层，采用非织造热轧机复合工艺制备高效滤材，该滤材具有高过滤效率低过滤阻力、可水洗清洁再利用的特点。具体实施方式实施例1一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）喷涂法石墨烯改性熔喷非织造材料的制备：将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先用喷壶均匀喷涂一层粘合剂，然后迅速喷涂石墨烯悬浮液，用热风鼓风机蒸发溶剂快速烘干，重复喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；（2）聚四氟乙烯微孔膜低温等离子体接枝聚合丙烯酸改性：将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入浓度为15%的丙烯酸单体溶液中，通氮气10min除氧后，置于65-75℃恒温水浴箱中反应3h，将接枝聚合后的微孔膜用去离子水超声清洗4次，在索氏提取器中用去离子水抽提23h，在60-63℃真空干燥箱中干燥至恒重；（3）采用非织造热轧机复合工艺制备复合高效滤材：将（2）中所得接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜均匀铺设在由输网帘输送来的（1）中所得石墨烯喷涂熔喷非织造材料之上，形成二层叠合体，随后喂入非织造热轧系统，通过上加热辊和下刻花辊的压力和热作用，形成复合高效滤材。进一步的，步骤（1）中熔喷非织造材料预处理：将熔喷非织造材料放入蒸馏水中洗净，再放入无水乙醇中浸渍5min后，取出用蒸馏水反复冲洗，在60-65℃烘箱中烘干备用；熔喷非织造材料为聚酯-聚丙烯双组份熔喷非织造材料，聚酯纤维与聚丙烯纤维的体积比为30:70。进一步的，步骤（1）中将石墨烯置于60mL无水乙醇中超声分散1h，制备质量浓度为1mg/mL的石墨烯悬浮液；粘合剂是指固含量为4%的水性聚氨酯；石墨烯的负载层数为14层。进一步的，步骤（2）中低温等离子体对聚四氟乙烯微孔膜的处理：将聚四氟乙烯微孔膜挂在玻璃支架上，放在低温等离子体仪的样品腔中处理，在处理气氛为氩气、射频功率为100W、真空度为20Pa的条件下处理2min。进一步的，步骤（3）中热辊温度为145-155℃、线速度为7m/min、辊间压为175N/cm2。实施例2一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）喷涂法石墨烯改性熔喷非织造材料的制备：将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先用喷壶均匀喷涂一层粘合剂，然后迅速喷涂石墨烯悬浮液，用热风鼓风机蒸发溶剂快速烘干，重复喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；（2）聚四氟乙烯微孔膜低温等离子体接枝聚合丙烯酸改性：将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入浓度为25%的丙烯酸单体溶液中，通氮气20min除氧后，置于65-75℃恒温水浴箱中反应4h，将接枝聚合后的微孔膜用去离子水超声清洗6次，在索氏提取器中用去离子水抽提25h，在60-63℃真空干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用聚四氟乙烯微孔膜‑熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）喷涂法石墨烯改性熔喷非织造材料的制备：将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先用喷壶均匀喷涂一层粘合剂，然后迅速喷涂石墨烯悬浮液，用热风鼓风机蒸发溶剂快速烘干，重复喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；（2）聚四氟乙烯微孔膜低温等离子体接枝聚合丙烯酸改性：将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入浓度为15‑25%的丙烯酸单体溶液中，通氮气10‑20min除氧后，置于65‑75℃恒温水浴箱中反应3‑4h，将接枝聚合后的微孔膜用去离子水超声清洗4‑6次，在索氏提取器中用去离子水抽提23‑25h，在60‑63℃真空干燥箱中干燥至恒重；（3）采用非织造热轧机复合工艺制备复合高效滤材：将（2）中所得接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜均匀铺设在由输网帘输送来的（1）中所得石墨烯喷涂熔喷非织造材料之上，形成二层叠合体，随后喂入非织造热轧系统，通过上加热辊和下刻花辊的压力和热作用，形成复合高效滤材。

【技术特征摘要】
1.一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）喷涂法石墨烯改性熔喷非织造材料的制备：将预处理的熔喷非织造材料用镊子固定住一角，并用铁架台固定住镊子，使熔喷非织造材料与地面垂直，先用喷壶均匀喷涂一层粘合剂，然后迅速喷涂石墨烯悬浮液，用热风鼓风机蒸发溶剂快速烘干，重复喷涂多次，得到石墨烯喷涂熔喷非织造材料；（2）聚四氟乙烯微孔膜低温等离子体接枝聚合丙烯酸改性：将低温等离子体处理过的聚四氟乙烯微孔膜浸入浓度为15-25%的丙烯酸单体溶液中，通氮气10-20min除氧后，置于65-75℃恒温水浴箱中反应3-4h，将接枝聚合后的微孔膜用去离子水超声清洗4-6次，在索氏提取器中用去离子水抽提23-25h，在60-63℃真空干燥箱中干燥至恒重；（3）采用非织造热轧机复合工艺制备复合高效滤材：将（2）中所得接枝聚合改性的聚四氟乙烯微孔膜均匀铺设在由输网帘输送来的（1）中所得石墨烯喷涂熔喷非织造材料之上，形成二层叠合体，随后喂入非织造热轧系统，通过上加热辊和下刻花辊的压力和热作用，形成复合高效滤材。2.根据权利要求1所述的一种用聚四氟乙烯微孔膜-熔喷非织造材料制备滤清器用复合高效滤材的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明志，
申请(专利权)人：蚌埠市明威滤清器有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34