空气过滤介质制造技术

本公开提供了一种空气过滤介质，该空气过滤介质包括第一非织造织物、第二非织造织物和驻留在该第一非织造织物和该第二非织造织物之间的至少一个活性珠粒层；其中该活性珠粒层包含抗静电剂和具有340μm至680μm的数均粒径并且比表面积在20m2/g至400m2/g的范围内的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒；其中按该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含35重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元和25重量％至65重量％的聚乙烯基单体的结构单元。该空气过滤介质可以提供比现有的活性炭过滤器更好的甲醛消除特性，并且可以通过使用用于制造现有活性炭过滤器的现有处理设施来制备。来制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气过滤介质


[0001]本专利技术涉及空气过滤介质及其制备方法。

技术介绍

[0002]在许多应用，诸如气体过滤器装置中需要醛消除材料。包括活性炭作为过滤介质的高效微粒空气(High efficiency particulate air,HEPA)过滤器广泛用作空气净化器的过滤介质。这些HEPA过滤器的制造通常包括以下步骤：提供非织造织物；在该织物上施加活性炭；喷涂热熔性粘合剂材料以涂覆活性炭；以及进一步与另一种非织造织物层压，使得活性炭驻留在该两个织物之间。醛消除材料(诸如活性炭)的涂层中的不均匀性可能导致不良的醛消除性能。甲醛消除速率和容量是空气净化器应用的关键特性。此外，具有低或甚至没有气味的空气过滤介质是期望的。
[0003]需要开发提供比活性炭过滤器更好的醛消除特性的新颖空气过滤介质，以及对现有空气过滤介质的现有处理设施具有有限影响的用于制备该空气过滤介质的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种新颖的空气过滤介质，该空气过滤介质包含一种或多种新颖的活性珠粒层，该新颖的活性珠粒层包含特定的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒。本专利技术的空气过滤介质可以提供比现有的活性炭过滤器更好的甲醛消除特性。本专利技术的空气过滤介质可以通过使用在现有现有活性炭过滤器的制造中使用的现有处理设施来制造，而没有设备修改的要求。
[0005]在第一方面中，本专利技术提供了一种空气过滤介质，该空气过滤介质包括第一非织造织物、第二非织造织物和驻留在该第一非织造织物和该第二非织造织物之间的至少一个活性珠粒层；其中该活性珠粒层通过粘合剂材料附接到该第一非织造织物和该第二非织造织物中的至少一者；
[0006]其中该活性珠粒层包含抗静电剂和具有340μm至680μm的数均粒径并且比表面积在20m2/g至400m2/g的范围内的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒；
[0007]其中按该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含35重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元和25重量％至65重量％的聚乙烯基单体的结构单元；并且其中该聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量。
[0008]在第二方面中，本专利技术提供了一种用于制备第一方面的空气过滤介质的方法。该方法包括：
[0009](i)提供第一非织造织物；
[0010](ii)将聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒与抗静电剂的掺加物施加到该第一非织造织物以形成活性珠粒层，
[0011]其中按该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，具有340μm至680μm的数均粒径
并且比表面积在20m2/g至400m2/g的范围内的该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含35重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元和25重量％至65重量％的聚乙烯基单体的结构单元；并且其中该聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量；
[0012](iii)将粘合剂材料喷涂到该活性珠粒层上；以及
[0013](iv)将第二非织造织物层压到该第一非织造织物上，其中该活性珠粒层驻留在两者间。
具体实施方式
[0014]如本文所用，“丙烯酸”包括(甲基)丙烯酸、丙烯酸(甲基)烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈以及其改性形式，如丙烯酸(甲基)羟烷基酯。在整个文件中，字词片段“(甲基)丙烯酰基”指“甲基丙烯酰基”和“丙烯酰基”两者。例如，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸，并且(甲基)丙烯酸甲酯是指甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯。
[0015]“珠粒”的特征在于其平均粒径为至少20微米(μm)。本文中的平均粒径是指通过以下示例部分中描述的测试方法确定的数均粒径。
[0016]本文中的“聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒”是指聚合物珠粒的表面的至少一部分被聚乙烯亚胺涂覆。
[0017]如本文所用，术语指定单体的“结构单元”，也称为聚合单元，是指在聚合之后所述单体的残余物。例如，甲基丙烯酸甲酯的结构单元如下所示：
[0018]其中虚线表示结构单元与聚合物主链的附接点。
[0019]本专利技术提供了一种空气过滤介质，通常是多层结构。本专利技术的该空气过滤介质可包括第一非织造织物、至少一个活性珠粒层和第二非织造织物，其中该活性珠层驻留在该第一非织造织物与该第二非织造织物之间。通过粘合剂材料将活性珠粒层附接到第一非织造织物和第二非织造织物中的一者或两者。在一些实施方案中，本专利技术的空气过滤介质包括两个或更多个活性珠粒层，其中该两个或更多个活性珠粒层驻留在该第一非织造织物与该第二非织造织物之间。
[0020]该空气过滤介质中的活性珠粒层可包含聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒和一种或多种抗静电剂。可用于本专利技术的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含包括以下的单体的聚合产物：按单体的总重量计，35重量％至75重量％的至少一种乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体和25重量％至65重量％的至少一种聚乙烯基单体。
[0021]可用于本专利技术的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含一种或多种乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元。该乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体是具有一个或多个乙酰乙酰基官能团的单体，其表示为：
[0022][0023]其中R1为氢、具有1至10个碳原子的烷基或苯基。
[0024]合适的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团的示例包括
[0025][0026]其中X为O或N，R1为二价自由基并且R2为三价自由基，它们将乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团连接到聚合物主链。
[0027]可用于本专利技术的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体可以是烯键式不饱和乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体，即具有烯键式不饱和性和一个或多个乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团的单体。优选的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体包括(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基烷基酯，如甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯和甲基丙烯酸2,3
‑
二(乙酰乙酰氧基)丙酯；乙酰乙酸烯丙酯；乙酰乙酰胺；或它们的组合。按该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，该聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒可包含35重量％或更多、38重量％或更多、40重量％或更多、42重量％或更多、45重量％或更多、48重量％或更多、或甚至50重量％或更多，并且与此同时75重量％或更少、72重量％或更少、70重量％或更少、68重量％或更少、65重量％或更少、62重量％或更少、60重量％或更少、58重量％或更少、或甚至55重量％或更少的该乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元。
[0028]可用于本专利技术的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒可包含一种或多种聚乙烯基单体的结构单元。聚乙烯基单体是每个分子具有两个或更多个烯系不饱和位点的单体，例如双官能或三官能的聚乙烯基单体，其可用作交联剂以形成交联的聚合物。本文所用的交联聚合物是指由含有聚乙烯基单体的单体聚合而成的聚合物。聚乙烯基单体可以是聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空气过滤介质，所述空气过滤介质包括第一非织造织物、第二非织造织物和驻留在所述第一非织造织物与所述第二非织造织物之间的至少一个活性珠粒层；其中所述活性珠粒层通过粘合剂材料附接到所述第一非织造织物和所述第二非织造织物中的至少一者；其中所述活性珠粒层包含抗静电剂和具有340μm至680μm的数均粒径并且比表面积在20m2/g至400m2/g的范围内的聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒；其中按所述聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，所述聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒包含35％至75％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元和25％至65％的聚乙烯基单体的结构单元；并且其中所述聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量。2.根据权利要求1所述的空气过滤介质，其中按所述聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒的重量计，所述活性珠粒层包含0.01重量％至1.5重量％的所述抗静电剂。3.根据权利要求1所述的空气过滤介质，其中所述聚乙烯亚胺涂覆的聚合物珠粒具有在20m2/g至100m2/g范围内的比表面积。4.根据权利要求1所述的空气过滤介质，其中所述乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体选自由以下组成的组：甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯、甲基丙烯酸2,3
‑
二(乙酰乙酰氧基)丙酯，或它们的混合物。5.根据权利要求1所述的空气过滤介质，其中所述聚乙烯基单体选自由以下组成的组：二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸三丙二醇酯，二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6
‑
己二醇酯、二甲基丙烯酸1,3
‑
丁二醇酯、二(甲基)丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纪光，邹健，陈红宇，翟雪梅，段书予，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：