一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料及其制备方法。所述制备方法为：将对位芳纶材料经梳理针刺加过后，用磷酸溶液进行处理，制备微纳交叠结构的三维非织造过滤材料。本发明专利技术改善了现有过滤材料在过滤效率和过滤阻力之间的平衡问题，磷酸处理过程中产生的细长纳米纤维填充在主体微米纤维之间较大的孔隙中，减小了材料的孔径，提高了过滤效率，但不会引起过滤阻力的增加。本发明专利技术采用高强度、耐高温、耐溶剂的对位芳纶纤维，制备的过滤材料具有高效低阻的特性，能够极大程度的满足工业使用的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料及其制备方法
本专利技术属于空气过滤材料
，具体涉及一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料及其制备方法。
技术介绍
环境空气污染问题已经越来越得到了人们的重视，这些污染来源于工业生产排放，汽车尾气排放，居民垃圾焚烧处理排放，除了对环境的有害影响外，这些微小的固体颗粒长期被吸入体内，会因其毒性或致癌作用对人体健康造成严重损害。现有的传统针刺过滤材料，存在过滤效率低的问题，目前的解决方案主要是在其表面进行覆膜处理。但在实际使用过程中发现，覆膜后的过滤材料一方面过滤阻力明显增加，风机能耗增加；另一方面，膜自身的强力不够，在受到外力拉伸或冲击时，易发生破裂，严重降低实际使用过程中的过滤效率。通过降低纤维的尺度，采用纳米纤维工艺制备的过滤材料其过滤效率显著提高，但也带来了材料强力低，过滤阻力大，容尘量小的问题。因此，开发一种能够节约能耗的高滤效低阻力的空气过滤材料的制备方法就显得格外重要。专利号CN103537198A公开了一种高强度、耐高温、耐溶剂的Kevlar纳米纤维多孔膜及其制备方法与应用；专利号CN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，将对位芳纶材料经梳理针刺加过后，用磷酸溶液进行处理，制备微纳交叠结构的三维非织造过滤材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种微纳交叠结构的三维非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，将对位芳纶材料经梳理针刺加过后，用磷酸溶液进行处理，制备微纳交叠结构的三维非织造过滤材料。


2.如权利要求1所述的微纳交叠结构的三维非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将对位芳纶纤维喂入开松机进行开松，得到松散的纤维；
第二步：将开松后的纤维经气流作用输送到喂棉机的气压棉箱中，随后纤维在压力作用下被输送至杂乱梳理机，经梳理机梳理后形成纤维杂乱排列的纤维网；
第三步：将第二步得到的纤维网通过输网帘输送至交叉铺网机进行铺叠，得到铺叠后的纤维网；
第四步：将铺叠后的纤维网通过输网帘输送至牵伸机进行牵伸，得到表面平整度和均匀的纤维网；
第五步：将第四步得到的纤维网通过输网帘输送至针刺系统，依次进行预针刺和主针刺加固，根据生产要求，控制预针刺和主针刺道数，针刺密度，针刺频率和针刺深度，得到对位芳纶非织造过滤材料；
第六步：将对位芳纶非织造过滤材料置入无水乙醇中超声清洗，去除表面油剂，再用去离子水清洗后输送至烘箱烘干，得到清洁后的非织造过滤材料；
第七步：将清洁后的非织造过滤材料置入含有磷酸溶液的水槽中，水槽内溶液涡流旋转，并持续保持水温恒定，处理后，转移至另一水槽，使用干净流水清洁至水溶液呈中性，最后送至烘箱烘干，得到微纳交叠结构的三维非织造过滤材料。


3.如权利要求2所述的微纳交叠结构的三维非织造过滤材料的制备方法，其特征在于，所述第一步中的对位芳纶微米纤维直径为10-25μm，纤维长度为35-55mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晨，徐康丽，靳向煜，吴海波，柯勤飞，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31