一种防静电复合过滤介质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防静电复合过滤介质及其制备方法，复合过滤介质包括至少一层ePTFE膜层和至少一层基材支撑层，ePTFE膜层和基材支撑层依次间隔设置，ePTFE膜层的过滤效率≥85％；基材支撑层为无纺纤维布或者编织纤维布，基材支撑层的原材料选自聚烯烃、热塑性聚酯、无机纤维中的一种或两种，基材支撑层的克重为65

【技术实现步骤摘要】
一种防静电复合过滤介质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及空气过滤材料
，具体涉及一种防静电复合过滤介质及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯(PTFE)具有高化学稳定性、耐高低温性、低表面能等优异性能，其通过挤出、压延、拉伸等工序制备得到的膨体PTFE膜具有优异的防水性和透气性，属于表面过滤，过滤效率高，易清灰，可重复使用，是一种理想的过滤材料。然而PTFE膜具有绝缘不导电的性能，过滤材料与粉尘的接触摩擦易产生静电荷，在干燥的空气中容易产生静电作用，在易燃易爆环境中，过滤材料引发的静电可能产生火花，轻则导致滤材损坏或设备运行故障，重则引起粉尘爆炸，造成重大安全隐患。因此过滤材料需要具备一定的抗静电性能。
[0003]滤材的抗静电性能主要取决于两方面，一方面预防静电产生，由于滤材与过滤物质必然会发生接触、摩擦和分离，静电产生不可避免。另一方面是静电产生后衰减速度，决定静电衰减速度的主要因素是材料的导电性，导电性越好即电阻越小，电荷衰减的速度就越快，静电荷快速释放逸散，可以避免聚集放电。因此把过滤材料的电阻降低到一定程度，就可以在一定程度上防止静电现象。
[0004]目前滤材的抗静电处理方法归纳起来主要有3种类型：第一种是在织物表面采用吸湿性树脂整理，即表面处理法；第二种是在纤维内部加入或混入吸湿性材料；第三种是在织物中交织导电纱线。前两种是靠吸收空气中的水分来实现抗静电目的，吸湿增强导电性，降低材料本身的体积电阻率或表面电阻率，使其成为静电的导体材料或静电的消散材料，抗静电效果对环境湿度的依赖性很大，在低湿度的条件下将失去其抗静电性，抗静电的耐久性不能保证，其应用受到限制。第三种采用导电颗粒或导电纤维分散于过滤材料基体中，有效改善材料的电阻率，织物的抗静电性受使用环境湿度的影响很小，抗静电效果具有较好的耐久性，但导电纤维成本较高。
[0005]如中国专利申请公开号CN114434915A公开了一种抗静电的纳米过滤材料及其生产方法，通过过滤层(PTFE膜层)、导电层(导电纤维)与支撑层(无纺布层)多层复合实现过滤效率、防静电、阻燃特性，该过滤材料成本较高。
[0006]又如中国专利申请公开号为CN105107267A公开了一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法，该过滤材料为3层结构，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层。聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末60
‑
80％、助剂15
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30％、导电剂5
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10％。虽然能够实现抗静电效果，但由于加入导电剂影响了聚四氟乙烯膜的成膜性能，易造成漏点，影响过滤效率，而且过滤材料采用胶黏剂热复合形成，影响过滤材料的阻燃性能。
[0007]又如中国专利申请公开号CN115738752A公开一种石墨烯杂化PTFE复合膜的制备方法及制备的复合膜，将PTFE分散树脂+偶联剂/表面活性剂+助挤剂+石墨烯混合均匀，采用双向拉伸法制备石墨烯杂化PTFE多层复合膜，石墨烯会在双向拉伸作用发生物理分层，
而分层后的石墨烯片材会沿着拉伸方向进行取向排列，同时石墨烯片层会与PTFE膜中的微纤进行交织，形成“微纤
‑
石墨烯层”三维层状且各层间相互交联的复合结构，从而提高复合膜的导电性能和力学性能，但由于石墨烯片层的加入会影响复合膜的过滤效率，而且增加了膜过滤材料制备难度，难以保证过滤材料的质量一致性。
[0008]因此需要研制出一种复合过滤材料，既满足过滤效率、抗静电、阻燃性能的同时又能够降低成本、简化生产工艺，利于批量化生产。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种过滤效果优异、防静电复合过滤介质及其制备方法。
[0010]本专利技术为了实现其目的，采用的技术方案是：
[0011]一种防静电复合过滤介质，包括至少一层ePTFE膜层和至少一层基材支撑层，所述ePTFE膜层和基材支撑层依次间隔设置，
[0012]ePTFE膜层的过滤效率≥85％；
[0013]基材支撑层为无纺纤维布或者编织纤维布，基材支撑层的原材料选自聚烯烃、热塑性聚酯、无机纤维中的一种或两种，基材支撑层的克重为65
‑
800g/m2，厚度0.2
‑
5mm；
[0014]进风面的ePTFE膜层的表面上印刷有导电油墨图案层，所述导电油墨图案的线宽为0.5
‑
1.5mm，导电油墨的涂覆面积占ePTFE膜层表面积的5
‑
48％。
[0015]优选地，所述基材支撑层为阻燃材料；
[0016]所述导电油墨的涂覆面积占ePTFE膜层表面积的5
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40％或5
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18％或5
‑
15％，导电油墨图案的线宽为0.5
‑
0.8mm或0.5
‑
0.7mm，导电油墨图案的油墨浸润厚度为0.2
‑
1mm或0.2
‑
1mm或0.2
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0.4mm或0.4
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1mm。
[0017]优选地，所述ePTFE膜层的透气量为10
‑
300L/m2.s；所述基材支撑层的克重为65
‑
500g/m2，透气量为16
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1100L/m2.s，MD强度为320
‑
5000N/5cm，TD强度为195
‑
4800N/5cm；
[0018]进一步优选ePTFE膜层的透气量为40
‑
200L/m2.s或40
‑
100L/m2.s或60
‑
90L/m2.s；基材支撑层的克重为100
‑
500g/m2或65
‑
300g/m2或100
‑
300g/m2，透气量为16
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500L/m2.s或16
‑
300L/m2.s或28
‑
300L/m2.s或50
‑
300L/m2.s，MD强度为320
‑
3500N/5cm或320
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1200N/5cm或320
‑
500N/5cm或320
‑
400N/5cm，TD强度为195
‑
3300N/5cm或280
‑
2000N/5cm或195
‑
400N/5cm。
[0019]优选地，基材支撑层的材料聚烯烃包括聚丙烯、聚乙烯或者聚1
‑
丁烯树酯，热塑性聚酯包括PET(涤纶树脂)，无机纤维材料选自玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维；
[0020]优选所述基材支撑层为PET纤维布、编制玻纤布或者玻璃纤维纸；
[0021]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防静电复合过滤介质，其特征在于：包括至少一层ePTFE膜层和至少一层基材支撑层，所述ePTFE膜层和基材支撑层依次间隔设置，ePTFE膜层的过滤效率≥85％；基材支撑层为无纺纤维布或者编织纤维布，基材支撑层的原材料选自聚烯烃、热塑性聚酯、无机纤维中的一种或两种，基材支撑层的克重为65
‑
800g/m2，厚度0.2
‑
5mm；进风面的ePTFE膜层的表面上印刷有导电油墨图案层，所述导电油墨图案的线宽为0.5
‑
1.5mm，导电油墨的涂覆面积占ePTFE膜层表面积的5
‑
48％。2.根据权利要求1所述的防静电复合过滤介质，其特征在于：所述基材支撑层为阻燃材料；所述导电油墨的涂覆面积占ePTFE膜层表面积的5
‑
40％或5
‑
18％或5
‑
15％，导电油墨图案的线宽为0.5
‑
0.8mm或0.5
‑
0.7mm，导电油墨图案的油墨浸润厚度为0.2
‑
1mm或0.2
‑
1mm或0.2
‑
0.4mm或0.4
‑
1mm。3.根据权利要求1所述的防静电复合过滤介质，其特征在于：所述ePTFE膜层的透气量为10
‑
300L/m2.s；所述基材支撑层的克重为65
‑
500g/m2，透气量为16
‑
1100L/m2.s，MD强度为320
‑
5000N/5cm，TD强度为195
‑
4800N/5cm；优选ePTFE膜层的透气量为40
‑
200L/m2.s或40
‑
100L/m2.s或60
‑
90L/m2.s；基材支撑层的克重为100
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500g/m2或65
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300g/m2或100
‑
300g/m2，透气量为16
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500L/m2.s或16
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300L/m2.s或28
‑
300L/m2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王之浩，郝建伟，
申请(专利权)人：重庆宝曼新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：