一种过滤材料及其制备方法和应用技术

技术编号:25669486 阅读:21 留言:0更新日期:2020-09-18 20:44
本发明专利技术属于过滤材料技术领域,具体涉及一种过滤材料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层;所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。在本发明专利技术中,所述纤维纸层提供了空气曲径过滤层,既阻挡了空气中较大的颗粒,又可使空气通过顺畅;所述明胶混合物层具有开孔结构,比表面积大,开口孔隙率高,有利于过滤材料对空气中的有害微粒进行吸附和捕集;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层或聚丙烯熔喷非织造布层,具有纤维细、结构蓬松、孔隙率高的特点,且聚丙烯层抗褶皱能力强。

A filter material, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种过滤材料及其制备方法和应用
本专利技术属于过滤材料
,具体涉及一种过滤材料及其制备方法和应用。
技术介绍
气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,气溶胶颗粒大小通常在0.01~10μm之间。尘埃、微粒或气溶胶混合分散于空气中,人类赖以生存的空气中尘埃、微粒无处不在,影响着人们的身体健康,此外,气溶胶中可能存在的细菌和病毒也严重威胁着人类生命安全,通过过滤材料来积极吸附这些有毒微粒,对保证并提高人类生命健康具有重要意义。目前,过滤材料用织物主要有机织布、针织布和非织造布。由非织造布形成的过滤材料中,随机无规分布的纤维提供了过滤材料的纤维曲径微通道,使欲分离的粒子悬浮相有更多的机会与单纤维碰撞和粘附,因此非织造布的过滤效率明显高于机织布及针织布。聚丙烯熔喷非织造材料的生产工艺决定了它纤维细、结构蓬松、孔隙多、抗褶皱能力好等性能,且由于聚丙烯原料的特性,使得材料的比表面积大,耐化学腐蚀性好,因此特别适合做过滤材料。但目前由聚丙烯熔喷非织造材料形成的过滤材料存在过滤性能优良与成本低廉不可兼得的缺点,适用范围狭窄。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种过滤材料,本专利技术提供的过滤材料具有过滤效率高、普适性好的特点。为了实现上述专利技术的目的,本专利技术提供以下技术方案:本专利技术提供了一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层;所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。优选的,所述纤维纸层为脱脂棉纤维纸、木浆纸、玻纤纸和聚丙烯纸中的一种或多种。优选的,所述纤维纸层的厚度为0.06~3.5mm。优选的,以质量份计,所述明胶混合物层包括以下组分:明胶20~65份、电气石粉3~8份和活性炭粉10~15份。优选的,所述明胶混合物层的厚度为0.05~1.5mm,孔密度为50~200个/cm2。优选的,所述聚丙烯层的厚度为0.4~4mm,面密度为160~210g/m2。本专利技术还提供了上述技术方案所述过滤材料的制备方法,包括以下步骤:依层叠顺序将纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层层叠后,由纤维纸层进针进行第一针刺,第一针刺完成后,由聚丙烯层进针进行第二针刺,得到针刺复合材料;将所述针刺复合材料依次进行干燥、静电驻极处理和灭菌消毒,得到所述过滤材料。优选的,所述第一针刺的针刺密度为450~650刺/cm2,针刺的有效直径为0.6~0.86mm。优选的,所述第二针刺的针刺密度为500~750刺/cm2,针刺的有效直径为0.72~0.92mm。本专利技术还提供了上述技术方案所述过滤材料或上述技术方案所述制备方法制备的过滤材料在空气过滤中的应用。本专利技术提供了一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层。在本专利技术中,所述纤维纸层提供了空气曲径过滤层,既阻挡了空气中较大的颗粒,又可使空气通过顺畅;所述明胶混合物层具有开孔结构,比表面积大,开口孔隙率高,具有物理吸附和化学交联吸附的作用,有利于过滤材料对空气中的有害微粒进行吸附和捕集;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层,具有纤维细、结构蓬松、孔隙率高的特点,且聚丙烯层抗褶皱能力强。通过纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层的结合,本专利技术提供的过滤材料非为纯聚丙烯材料,降低了过滤材料的成本;且同时具有物理吸附和化学交联吸附作用,具有较高机械力,适用于各种环境中颗粒物和气溶胶的过滤,普适性高。实验结果表明,本专利技术提供的过滤材料透气度为4.26~6.28mm/s,NaCl颗粒物过滤效果≥97.5%,优于KN95标准,且拉伸强力为0.38~0.54N,具有较高的机械拉伸力。具体实施方式本专利技术提供了一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层;所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。在本专利技术中,若无特殊说明,所述各组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术提供的过滤材料包括纤维纸层。在本专利技术中,所述纤维纸层优选为脱脂棉纤维纸、木浆纸、玻纤纸和聚丙烯纸中的一种或多种。在本专利技术中,所述纤维纸层的厚度优选为0.06~3.5mm,更优选为0.1~1.5mm。本专利技术提供的过滤材料包括层叠在所述纤维纸层表面的明胶混合物层。在本专利技术中,以质量份计,所述明胶混合物层优选包括以下组分:明胶20~65份、电气石粉3~8份和活性炭粉10~15份。以质量份计,本专利技术所述明胶混合物层优选包括20~65份明胶,更优选为25~50份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层优选包括3~8份电气石粉,更优选为4~7份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层优选包括10~15份活性炭粉,更优选为11~14份。在本专利技术中,所述明胶混合物层中优选还包括二氧化钛粉、稀土粉、氧化锌粉、胺类物粉末、硅藻土、羧甲基纤维素钠和陶瓷粉中的一种或多种。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括4~10份二氧化钛粉,更优选为5~9份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括3~9份稀土粉,更优选为4~8份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括2~6份氧化锌粉,更优选为3~5份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括2~8份胺类物粉末粉,更优选为3~7份。在本专利技术中,所述胺类物粉末粉优选为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括1~5份硅藻土,更优选为2~4份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括2~5份羧甲基纤维素钠,更优选为3~4份。以明胶的质量份为基准,本专利技术所述明胶混合物层中优选还包括2~6份陶瓷粉,更优选为3~5份。本专利技术对所述明胶混合物层中的粉状组分的粒径没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品粒径即可。在本专利技术中,所述明胶混合物层的厚度优选为0.05~1.5mm,更优选为0.1~1.2mm;孔密度优选为50~200个/cm2,更优选为60~180个/cm2本专利技术提供的过滤材料包括层叠在所述明胶混合物层上的聚丙烯层。在本专利技术中,所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层。在本专利技术中,所述聚丙烯纺粘非织造布和嵌入式熔喷非织造布的质量比优选为(1~3):1,更优选为(1~2):1。在本专利技术中,所述聚丙烯层的厚度优选为0.4~4mm,更优选为0.4~3mm;面密度优选为160~210g/m2,更优选为170~180g/m2。在本专利技术中,所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。本专利技术还提供了上述技术方案所述过滤材料的制备方法,包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层;所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种过滤材料,包括依次层叠设置的纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层;所述聚丙烯层为聚丙烯纺粘层和/或聚丙烯熔喷非织造布层;所述纤维纸层、明胶混合物层和聚丙烯层为针刺连接。


2.根据权利要求1所述的过滤材料,其特征在于,所述纤维纸层为脱脂棉纤维纸、木浆纸、玻纤纸和聚丙烯纸中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的过滤材料,其特征在于,所述纤维纸层的厚度为0.06~3.5mm。


4.根据权利要求1所述的过滤材料,其特征在于,以质量份计,所述明胶混合物层包括以下组分:明胶20~65份、电气石粉3~8份和活性炭粉10~15份。


5.根据权利要求1或4所述的过滤材料,其特征在于,所述明胶混合物层的厚度为0.05~1.5mm,孔密度为50~200个/cm2。


6.根据权利要求1所述的过滤材料,其特征在于,所述聚丙烯层的...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨朝坤关昊辰吕明迪宋钇汝毕玉琦
申请(专利权)人:山东中恒景新碳纤维科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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