一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料及其制备方法，涉及过滤材料技术领域。本发明专利技术将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒；将所得石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；将石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；将膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺方法将膨体纱短纤网与平纹织物复合，得到所述过滤材料。采用本发明专利技术方法制备的过滤材料不仅具有良好的抗静电效果，而且强力高、孔隙率大、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料及其制备方法
本专利技术涉及过滤材料
，特别涉及一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料及其制备方法。
技术介绍
涤纶纤维作为过滤材料广泛应用于面粉尘、化工性粉尘、煤粉尘的过滤，而作为面粉尘、化工性粉尘、煤粉尘过滤的过滤材料，最主要的性能是抗静电性和强力。现有的抗静电涤纶纤维过滤材料，如防静电除尘器滤袋，其制备通常是在生产针刺毡的过程中，在基布的经纱中直接并入导电纤维或在化学纤维中直接混入导电纤维或导电材料来达到抗静电的效果。这种方法制备的过滤材料虽然具有抗静电的效果，但是存在强力差，孔隙率小，成本高的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料及其制备方法。采用本专利技术方法制备的过滤材料不仅具有良好的抗静电效果，而且强力高、孔隙率大、成本低。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒；(2)将所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；(3)将所述石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；(4)将所述混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；将所述膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺的方法将所述膨体纱短纤网固定在平纹织物表面进行复合，得到所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料。优选地，所述石墨烯粉体包括多孔石墨烯、多孔氧化石墨烯、二氧化钛掺杂石墨烯、氧化锌掺杂石墨烯和氮化硼掺杂石墨烯粉体中的一种或几种，所述石墨烯粉体的粒径为0.5～5μm。优选地，所述聚酰胺母粒包括聚酰胺6母粒和/或聚酰胺66母粒；所述聚酰胺母粒的粒度为1～6mm；所述石墨烯粉体的质量为石墨烯粉体和聚酰胺母粒质量之和的0.1～30％。优选地，所述步骤(1)中的初混为密炼，所述初混的温度为230～270℃，时间为2～30min；所述双螺杆共混的温度为210～270℃，时间为1～50min。优选地，所述步骤(2)中再生涤纶母粒包括瓶片再生涤纶母粒、废旧面料涤纶短纤母粒和废旧纺织品涤纶长丝母粒中的一种或几种；所述再生涤纶母粒的粒径为1～5mm；所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒的质量比为1：10～10:1；所述双螺杆共混的温度为210～270℃，时间为1～50min。优选地，所述步骤(3)中的熔融纺丝在双螺杆纺丝机中进行；所述熔融纺丝的温度为250～310℃，纺丝挤出速度为0.1～15m/min；所述混合纤维的细度为5～100旦尼尔。优选地，所述步骤(4)中的热处理为蒸汽、热空气或沸水处理；所述热处理的温度为80～130℃，时间为10～90min。优选地，所述步骤(4)中纱线的细度为10～60英支；所述平纹织物的经纱密度为100～300根/cm，纬纱密度为100～300根/cm；所述平纹织物的克重为20～300g/m2；所述膨体纱短纤网的克重为10～100g/m2；所述膨体纱短纤网与平纹织物按质量比1:10～10:1进行复合。优选地，所述步骤(4)中水刺的水刺压力为50～200Pa，水刺距离为20～60mm。本专利技术提供了以上方案所述制备方法得到的抗静电再生涤纶复合空气过滤材料，包括平纹织物和复合在所述平纹织物表面的膨体纱短纤网，所述平纹织物和膨体纱短纤网的材质为石墨烯/聚酰胺/再生涤纶混合纤维；所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的孔隙率为50～90％，断裂强力为0.1～5N，断裂伸长率为1～30％，静电半衰期为0.1～2s。本专利技术提供了一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒；(2)将所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；(3)将所述石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；(4)将所述混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；将所述膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺的方法将所述膨体纱短纤网固定在平纹织物表面进行复合，得到所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料。本专利技术以再生涤纶作为基体材料，能够降低成本；利用石墨烯的抗静电性能能够增强过滤材料的抗静电性，将石墨烯粉体与聚酰胺母粒先制成石墨烯/聚酰胺共混母粒再与再生涤纶母粒共混的方式，与在化学纤维中直接混入导电纤维的方式相比，能够实现在纤维内部引入导电助剂，提高抗静电的长久性，抗静电效果更加突出；本专利技术将石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒熔融纺丝后得到混合纤维制成膨体纱短纤，能够提高过滤材料的孔隙率；采用水刺的方法能够将膨体纱短纤网牢牢地固定在石墨烯/聚酰胺/再生涤纶混合纤维平纹织物上，从而提高过滤材料的强力。因此，采用本专利技术方法制备的过滤材料不仅具有良好的抗静电效果，而且孔隙率大，从而提高透气率，增加粉尘的过滤效果；并且强力高、成本低。具体实施方式本专利技术提供了一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒；(2)将所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；(3)将所述石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；(4)将所述混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；将所述膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺的方法将所述膨体纱短纤网固定在平纹织物表面进行复合，得到所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料。本专利技术将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒。在本专利技术中，所述石墨烯粉体优选包括多孔石墨烯、多孔氧化石墨烯、二氧化钛掺杂石墨烯、氧化锌掺杂石墨烯和氮化硼掺杂石墨烯粉体中的一种或几种；所述石墨烯粉体的粒径优选为0.5～5μm，更优选为1～3μm。本专利技术利用石墨烯的抗静电性能能够增强过滤材料的抗静电性，石墨烯为纳米结构，比表面积大，少量添加即可实现很好的抗静电效果。在本专利技术中，所述聚酰胺母粒优选包括聚酰胺6母粒和/或聚酰胺66母粒；所述聚酰胺母粒的粒度优选为1～6mm，更优选为2～5mm。在本专利技术中，聚酰胺与石墨烯纳米材料有较好的界面相容性，能够增强石墨烯的分散性能，使得石墨烯的抗静电效果发挥的更好。在本专利技术中，所述石墨烯粉体的质量优选为石墨烯粉体和聚酰胺母粒质量之和的0.1～30％，更优选为15～25％，进一步优选为20％。本专利技术对所述石墨烯粉体与聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒；/n(2)将所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；/n(3)将所述石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；/n(4)将所述混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；/n将所述膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺的方法将所述膨体纱短纤网固定在平纹织物表面进行复合，得到所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗静电再生涤纶复合空气过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石墨烯粉体与聚酰胺母粒依次进行初混和双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺共混母粒；
(2)将所述石墨烯/聚酰胺共混母粒与再生涤纶母粒进行双螺杆共混、挤出造粒，得到石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒；
(3)将所述石墨烯/聚酰胺/再生涤纶共混母粒进行熔融纺丝，得到混合纤维；
(4)将所述混合纤维一部分进行热处理，得到膨体纱短纤；另一部分纺纱后将纱线织造成平纹织物；
将所述膨体纱短纤进行气流成网，得到膨体纱短纤网；采用水刺的方法将所述膨体纱短纤网固定在平纹织物表面进行复合，得到所述抗静电再生涤纶复合空气过滤材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉体包括多孔石墨烯、多孔氧化石墨烯、二氧化钛掺杂石墨烯、氧化锌掺杂石墨烯和氮化硼掺杂石墨烯粉体中的一种或几种；所述石墨烯粉体的粒径为0.5～5μm。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺母粒包括聚酰胺6母粒和/或聚酰胺66母粒；所述聚酰胺母粒的粒度为1～6mm；所述石墨烯粉体的质量为石墨烯粉体和聚酰胺母粒质量之和的0.1～30％。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的初混为密炼，所述初混的温度为230～270℃，时间为2～30min；所述双螺杆共混的温度为210～270℃，时间为1～50min。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中再生涤纶母粒包括瓶片再生涤纶母粒、废旧面料涤纶短纤母粒和废旧纺织品涤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，赵健，苏红刚，韩鹏，
申请(专利权)人：青岛起初智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37