一种高容炭水滤芯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高容炭水滤芯复合材料及其制备方法，属于滤芯复合材料技术领域。高容炭水滤芯复合材料包括依次设置的容炭层、过滤层、支撑层，所述容炭层包括蓬松的无纺布材料一，活性炭分散地粘附在无纺布材料一中，所述过滤层包括无纺布材料二，所述支撑层包括无纺布材料三。本发明专利技术通过调整容炭层蓬松度和孔隙率，使其满足材料对活性炭的粘附性要求；通过调控过滤层的丝径、孔隙率以及阻效，在阻力不变的情况下满足产品的透气度，使水中小颗粒杂质及部分透过容炭层的小颗粒活性炭粉末被隔离在过滤层表面；支撑层具有一定挺度，保护过滤层不受损害的同时提供滤芯挺度的需求，使得滤芯可以长时间使用不变形。滤芯可以长时间使用不变形。滤芯可以长时间使用不变形。

【技术实现步骤摘要】
一种高容炭水滤芯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于滤芯复合材料
，尤其是涉及一种高容炭水滤芯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，为了去除自来水中的固体颗粒物、矿物离子及特殊气味，以得到更加纯净的水，越来越多的家庭会选择在家中安装净水器。目前水过滤的材质主要以活性炭滤芯、陶瓷滤芯、椰壳活性炭、锰砂滤料、石英砂滤料、稀土瓷砂滤料、柱状活性炭等固体颗粒为主，但是这些粉末状材料都极易泄露在水中造成二次污染。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决以下技术问题：目前水过滤的材质以固体颗粒为主，极易泄露在水中造成二次污染，提供一种高容炭水滤芯复合材料及其制备方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高容炭水滤芯复合材料，包括依次设置的容炭层、过滤层、支撑层，所述容炭层包括蓬松的无纺布材料一，活性炭分散地粘附在无纺布材料一中，所述过滤层包括无纺布材料二，所述支撑层包括无纺布材料三。
[0005]一种高容炭水滤芯复合材料的制备方法，包括：S1，制备容炭层、过滤层、支撑层：采用聚合物材料纤维，经过开松、梳理、铺网，再经过机械加固或者热风粘合，形成具有蓬松结构的无纺布材料一；采用聚合物材料，聚合物材料熔融后在热空气下由喷丝孔挤出，经过空气牵伸，形成无纺布材料二；采用聚合物材料，聚合物材料熔融后通过喷丝板挤出，在气流的作用下被快速牵伸，在吸风作用下经过热轧后形成无纺布材料三；S2，将无纺布材料一、无纺布材料二、无纺布材料三熔接。
[0006]作为一种优选的技术方案，S1中，无纺布材料一的制备方法具体为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和低熔点纤维混合，经过开松、梳理、铺网以及机械加固，形成具有蓬松结构的孔径为150～300μm，优选孔径为200～250μm，克重为20～70g/
㎡
，优选克重为：30～50 g/
㎡
的无纺布材料一，机械加固工艺采用低针刺力及针刺深度的针刺工艺。
[0007]作为一种优选的技术方案，S1中，无纺布材料一的制备方法具体为：将ES纤维经过开松混合、梳理成网、热风粘合形成丝径为15～25μm、克重为20～70g/
㎡
，优选克重为：30～50 g/
㎡
的无纺布材料一。
[0008]作为一种优选的技术方案，S1中，无纺布材料二的制备方法具体为：将聚丙烯材料在150℃～250℃的螺杆挤压机中熔融，经过210℃～250℃的模头使其横向均匀分布，在喷
丝孔处经高速热空气喷吹，得到超细纤维经过在距离喷丝孔29～33cm的网帘上冷却成网，形成克重为30～60g/
㎡
，优选克重为：40～50g/
㎡
，平均丝径为2～7μm的无纺布材料二。
[0009]作为一种优选的技术方案，S1中，无纺布材料三的制备方法具体为：将聚丙烯材料混合熔融，通过喷丝板挤出，在气流的作用下被快速牵伸，在吸风作用下成网，形成克重为40～60g/
㎡
，优选克重为：30～50g/
㎡
，丝径为20～30μm，横向挺度10～80mg，纵向挺度30～150mg，优选横向挺度为：30～50mg，优选纵向挺度为：60～90 mg的无纺布材料三。
[0010]作为一种优选的技术方案，S1中，无纺布材料三的制备方法具体为：将聚丙烯材料混合熔融，通过喷丝板挤出,在气流的作用下被快速牵伸，在吸风作用下成网，形成丝径为20～30μm、克重为10～35g/
㎡
，优选克重为：15～25g/
㎡
，横向挺度10～50mg，纵向挺度20～100mg，优选横向挺度为：10～30mg，优选纵向挺度为：30～70mg的第一层无纺布材料三和克重为30～60g/
㎡
，优选克重为：35～45g/
㎡
，横向挺度10～60mg，纵向挺度20～130mg，优选横向挺度为：20～40mg，优选纵向挺度为：40～80mg的第二层无纺布材料三。
[0011]作为一种优选的技术方案，S2中，利用振动波或热传递到无纺布材料一、无纺布材料二、无纺布材料三表面，使材料表面相互摩擦或材料粘结点熔融而形成分子层之间的熔合，实现三层材料熔接。
[0012]采用上述技术方案后，本专利技术具有如下优点：本专利技术的高容炭水滤芯复合材料，容炭层表面具有足够的毛羽，能够增加粉末活性炭的粘附性，有效防止粉末状活性炭吸附材料泄露造成水二次污染。容炭层能吸附一定量的活性炭，在保障一定透水性的同时去除饮用水中氯气、嗅气、离子、气味等杂质及吸附大颗粒杂质。随后复合一层孔径低的过滤层拦截水中小颗粒杂质及部分透过容炭层的小颗粒活性炭粉末。最后一层为挺度高、透气性较好的支撑层，确保滤芯在水流量较大时也不容易变形。
[0013]本专利技术的高容炭水滤芯复合材料的制备方法，通过调整容炭层蓬松度，使其满足材料对活性炭的粘附性要求。通过生产工艺调控过滤层的丝径、孔隙率以及阻效，在阻力不变的情况下满足产品的透气度，使水中小颗粒杂质及部分透过容炭层的小颗粒活性炭粉末被隔离在过滤层表面。通过生产工艺调控支撑层，使得支撑层具有一定挺度，保护过滤层不受损害的同时提供滤芯挺度的需求，使得滤芯可以长时间使用不变形。
[0014]本专利技术的高容炭水滤芯复合材料的制备方法，工艺上选择超声/热压复合，不添加胶水类等有危害人体的物质的同时保持美观，在确保材料性能的条件下开发牢度最优、产量最大化的产品，满足市场及客户对该材料的需求。
附图说明
[0015]图1为熔喷的扫描电镜图。
[0016]图2为多层结构的粘结状态。
具体实施方式
[0017]以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0018]实施例一本实施例提供一种高容炭水滤芯复合材料，包括依次设置的容炭层、过滤层、支撑
层，所述容炭层包括蓬松的无纺布材料一，活性炭分散地粘附在无纺布材料一中，所述过滤层包括无纺布材料二，所述支撑层包括无纺布材料三。
[0019]上述高容炭水滤芯复合材料的制备方法如下：容炭层：由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和低熔点纤维以1:1的比例混合组成，经过开松、梳理、铺网以及机械加固，形成克重30～50g/
㎡
，孔径为200～250μm的、具有蓬松结构的无纺布材料一。机械加固工艺采用低针刺密度以及低针刺深度（3～5mm）制作成稍蓬松结构的针刺棉。
[0020]过滤层：将熔融指数1500的聚丙烯粒子在热空气下由喷丝孔挤出并经过空气牵伸形成无纺布材料二，克重为40～50g/
㎡
，平均丝径为2～7μm，过滤效率≥60%（5.3cm/s，NaCl，0.3μm），透气≥300L/
㎡
/s。制备过滤层的工艺参数为：将聚丙烯在150℃～250℃的螺杆挤压机中熔融，经过210℃～250本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高容炭水滤芯复合材料，其特征在于，包括依次设置的容炭层、过滤层、支撑层，所述容炭层包括蓬松的无纺布材料一，活性炭分散地粘附在无纺布材料一中，所述过滤层包括无纺布材料二，所述支撑层包括无纺布材料三。2.一种高容炭水滤芯复合材料的制备方法，其特征在于，包括：S1，制备容炭层、过滤层、支撑层：采用聚合物材料纤维，经过开松、梳理、铺网，再经过机械加固或者热风粘合，形成具有蓬松结构的无纺布材料一；采用聚合物材料，聚合物材料熔融后在热空气下由喷丝孔挤出，经过空气牵伸，形成无纺布材料二；采用聚合物材料，聚合物材料熔融后通过喷丝板挤出，在气流的作用下被快速牵伸，在吸风作用下经过热轧后形成无纺布材料三；S2，将无纺布材料一、无纺布材料二、无纺布材料三熔接。3. 根据权利要求2所述的一种高容炭水滤芯复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，无纺布材料一的制备方法具体为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和低熔点纤维混合，经过开松、梳理、铺网以及机械加固，形成具有蓬松结构的孔径为150～300μm，优选孔径为200～250μm，克重为20～70g/
㎡
，优选克重为：30～50 g/
㎡
的无纺布材料一，机械加固工艺采用低针刺力及针刺深度的针刺工艺。4. 根据权利要求2所述的一种高容炭水滤芯复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，无纺布材料一的制备方法具体为：将ES纤维经过开松混合、梳理成网、热风粘合形成丝径为15～25μm、克重为20～70g/
㎡
，优选克重为：30～50 g/
㎡
的无纺布材料一。5.根据权利要求2所述的一种高容炭水滤芯复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，无纺布材料二的制备方法具体为：将聚丙烯材料在150℃～250℃的螺杆挤压机中熔融，经过210℃～250℃的模头使其横向均匀分布，在喷丝孔处经高速热空气喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤健明，王梦珂，王彩英，潘少杰，
申请(专利权)人：桐乡市健民过滤材料有限公司，
类型：发明
国别省市：