CN100475308C - 夹炭无纺布过滤材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种夹炭无纺布过滤材料及其制造工艺，所述夹炭无纺布过滤材料包括上、中、下三层无纺布以及置于中间层无纺布网络间的活性炭，其制造工艺流程为：(1)下层无纺布放卷、第一层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、中间层网状无纺布放卷，或复合无纺布(网状无纺布面朝上)放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、上层无纺布放卷，(4)超声波复合和/或热压复合，(5)收卷成品。本产品中的活性炭粒通过中间层无纺布网络固定于上、下两层无纺布之间，其活性炭不直接与胶粘剂接触或几乎不与胶粘剂接触，可以保证活性炭及其复合材料性能最大限度地得到发挥，其制造工艺简单，效率高，生产成本低，节能环保。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及夹炭无纺布过滤材料及其制造工艺。
背景技术
活性炭是一种由植物或煤等含碳物质，经炭化及活化而制得的具有丰富孔隙结构和巨大比表面积，吸附特性(兼有物理和化学吸附特性)优良、无毒无味、化学性质稳定的碳材料。因为它能有效去除空气中苯、氨、甲醛以及臭、异味等有害物质和有效的抗菌作用，而被广泛地用于空气净化等领域。用其做成的用于空气净化产品也很多，如活性炭纤维、活性炭无纺布、活性炭泡棉、活性炭纸、活性炭布等。活性炭纤维价格高昂，推广普及有困难，而其他活性炭复合空气过滤产品都因采用大量胶粘剂而使活性炭性能降低。目前，活性炭泡棉、活性炭纸都是通过胶粘剂将活性炭粉粘附于泡棉和纸材，而活性炭无纺布及活性炭布尽管有的是夹层状，但也是采用直接将胶粘剂粘结活性炭的方法。如已公开的中国专利：03229258.9竹炭布，“在上、下层面布涂上粘结剂，竹炭粉粒散在其中，两层面布复合，竹炭粘合在中间，成为竹炭布。”这样的活性炭无纺布或活性炭有纺布的优点是可以防止掉炭，但对活性炭性能的损失仍然是明显的。又如已公开的中国专利：200510049884.0活性炭无纺布及其制造工艺，“活性炭无纺布，包括无纺布层，具体技术措施还包括：无纺布层由层内到层面还均匀吸附融结有由粉末状结构颗粒构成的活性炭层，活性炭层渗入无纺布层基体内的部分构成活性炭融合结。”这种无纺布由于是将活性炭融结在无纺布基体上，所以仍然不可避免地会损失活性炭的性能，从而降低材料的净化效果。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术而提供一种不会减少活性炭表面积和降低其吸附性能的夹炭无纺布过滤材料；目的之二是提供本发明夹炭无纺布过滤材料的制造工艺。
本发明的特点是：一、活性炭粒通过中间层无纺布网络固定于上、下两层无纺布之间，其活性炭不直接与胶粘剂接触或几乎不与胶粘剂接触，可以保证活性炭及其复合材料性能最大限度地得到发挥；二、制造工艺简单，效率高，生产成本低，节能环保。
本发明的技术方案是：所述夹炭无纺布过滤材料，包括上、下两层无纺布以及置于其中的中间层无纺布和活性炭。中间层无纺布为立体网络结构，起分散和固定活性炭以及联络上、下两层无纺布的作用。活性炭置于中间层无纺布的网络间，上、下两层无纺布通过热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布与中间层无纺布粘结复合成夹炭无纺布过滤材料。并且，所述夹炭无纺布过滤材料的活性炭含量为10～55％，其厚度为0.2-5mm。
本发明的制造工艺包括：(1)下层无纺布放卷、第一层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、中间层网状无纺布放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、上层无纺布放卷，(4)超声波复合和/或热压复合，(5)收卷成品。更具体地说，是分别将下层无纺布放卷、第一层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷和中间层网状无纺布放卷，并按以下顺序叠放：所述第一层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷铺在所述下层无纺布上，然后再通过撒粒机将活性炭施撒在所述中间层网状无纺布的网络间，之后将所述第二层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷铺在所述中间层网状无纺布上，再将所述上层无纺布放卷铺在所述第二层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布上，最后再通过超声波复合机和/或热压复合机进行复合收卷成品。
本发明的另一种优化方案是：本发明所述下层无纺布与所述中间层网状无纺布可以预先复合成为一种预制复合无纺布，在预制复合无纺布时不一定要求用热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布作粘结材料复合，可以采用通常使用的无纺布复合方法和工艺复合。其工艺流程为：(1)预制复合无纺布，(2)预制复合无纺布放卷，(3)施撒活性炭粒，(4)热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、上层无纺布放卷，(5)超声波复合和/或热压复合，(6)收卷成品。
采用超声波复合上、下层无纺布以点阵直接粘结，具有钉轧效果，上、下层无纺布粘结强度高，而采用热压复合无纺布之间粘结的的密度高，在裁剪和制作产品时活性炭不易脱落。若先采用超声波复合然后再进行热压复合，则两者优点兼备。
采用热熔胶膜，或热熔胶网，或低熔点无纺布而不用液态胶粘剂。可以避免因活性炭吸附胶粘剂而减少其有效表面积，同时也可减少复合时因蒸发水分所需能量。所述热熔胶膜是指膜状低熔点热熔胶，所述热熔胶网是指网状低熔点热熔胶。所述热熔胶膜和所述热熔胶网以及低熔点无纺布，其熔点不高于150℃，优选熔点不高于120℃。其主要起将上层与中层无纺布粘结和中层与下层无纺布粘结或上层直接与下层进行点粘结的作用。
所述中间层网状无纺布应具有无规则的立体网络结构。所述中间层网状无纺布应具有一定的保型性，以便能较好地保持其立体网络结构，有利于活性炭粉粒的填充。所述中间层网状无纺布用于分散和固定活性炭粒以及联络上层和下层无纺布的作用。所述中间层网状无纺布的厚度可根据填充活性炭量和活性炭粒度大小的实际需要而定，范围在0.15-4.5mm。所述中间层网状无纺布的网络疏密度应根据填充活性炭粒度大小而定，但所述网络的平均孔隙直径应大于活性炭的平均直径。
所述上、中、下三层无纺布的熔点至少不低于200℃，优选不低于230℃。
所述活性炭包括单一活性炭和混合活性炭以及复合活性炭，其粒度10-120目，优选30-60目。
热压复合时，热压辊的表面温度为：120℃-250℃，优选为：150℃-220℃。
附图说明
图1是本发明的产品结构及其制造工艺示意图。
图2是本发明的产品结构及其另一种制造工艺示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，夹炭无纺布过滤材料10，包括上层无纺布10a、中间层网状无纺布10b、活性炭粒10c和下层无纺布10d。
夹炭无纺布过滤材料制造工艺为：如图1所示，分别将下层无纺布1、第一层热熔胶膜2、中间层网状无纺布3通过放卷器放卷，并依次按下、中、上的顺序铺叠，然后用撒粒机5将活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次铺叠第二层热熔胶膜6和下层无纺布7，然后，先经超声波复合机8复合，再用热复合机9进行热复合，热辊表面温度控制在150℃-180℃制得成品10，并将其收卷。
实施例2
如图1所示，夹炭无纺布过滤材料10，包括上层无纺布10a、中间层网状无纺布10b、活性炭粒10c和下层无纺布10d。
夹炭无纺布过滤材料制造工艺如图1所示，分别将下层无纺布1、第一层熟熔胶膜2、中间层网状无纺布3通过放卷器放卷，并依次按下、中、上的顺序铺叠，然后用撒粒机5将活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次铺叠第二层热熔胶膜6和下层无纺布7，然后，经超声波复合机8复合制得成品10，并将其收卷。
实施例3
如图1所示，夹炭无纺布过滤材料10，包括上层无纺布10a、中间层网状无纺布10b、活性炭粒10c和下层无纺布10d。
夹炭无纺布过滤材料制造工艺如图1所示，分别将下层无纺布1、第一层热熔胶膜2、中间层网状无纺布3通过放卷器放卷，并依次按下、中、上的顺序铺叠，然后用撒粒机5将活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次铺叠第二层热熔胶膜6和下层无纺布7，然后，再用热复合机9进行热复合，热辊表面温度控制在160℃-180℃制得成品10，并将其收卷。
实施例4
如图2所示，夹炭无纺布过滤材料10，包括上层无纺布10a、中间层网状无纺布10b、活性炭粒10c和下层无纺布10d。
夹炭无纺布过滤材料制造工艺如图2所示，将预制复合无纺布11(网状无纺布面朝上)通过放卷器放卷，然后用撒粒机5将活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次铺叠热熔胶膜6和下层无纺布7，然后，先经超声波复合机8复合，再用热复合机9进行热复合，热辊表面温度控制在150℃-180℃制得成品10，并将其收卷。
实施例5
如图2所示，夹炭无纺布过滤材料10，包括上层无纺布10a、中间层网状无纺布10b、活性炭粒10c和下层无纺布10d。
夹炭无纺布过滤材料制造工艺如图2所示，将预制复合无纺布11(网状无纺布面朝上)通过放卷器放卷，然后用撒粒机5将活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次铺叠热熔胶膜6和下层无纺布7，然后，再用热复合机9进行热复合，热辊表面温度控制在150℃-180℃制得成品10，并将其收卷。
Claims (7)
1、一种夹炭无纺布过滤材料，包括由上、中、下三层无纺布以及置于中间层网状无纺布网络间的活性炭复合而成的夹炭无纺布，其特征在于所述活性炭置于中间层无纺布的网络间，上、下两层无纺布通过热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布与中间层无纺布粘结复合成夹炭无纺布过滤材料；并且，所述夹炭无纺布过滤材料的所述活性炭含量为10～55％，所述夹炭无纺布过滤材料的厚度为0.2-5mm。
2、如权利要求1所述的一种夹炭无纺布过滤材料，其特征在于所述中间层网状无纺布具有无规则的立体网络结构，并且中间层网状无纺布具有一定的保型性；所述中间层网状无纺布的厚度为0.15-4.5mm；所述中间层网
无纺布网络孔隙的平均直径大于所述活性炭的平均直径。
3、如权利要求1所述的一种夹炭无纺布过滤材料，其特征在于所述活性炭包括单一活性炭或混合活性炭或复合活性炭，其粒度为10-120目。
4、如权利要求1所述的一种夹炭无纺布过滤材料，其特征在于所述上、中、下三层无纺布的熔点不低于200℃。
5、根据权利要求1所述的一种夹炭无纺布过滤材料的制造工艺，包括：
流程A：(1)下层无纺布放卷、第一层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、中间层网状无纺布放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二层热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、上层无纺布放卷，(4)超声波复合和/或热压复合，(5)收卷成品；
或流程B：(1)预制复合无纺布，(2)预制复合无纺布放卷，(3)施撒活性炭粒，(4)热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布放卷、上层无纺布放卷，(5)超声波复合和/或热压复合，(6)收卷成品；
其特征在于用于复合的胶粘剂为热熔胶膜/或热熔胶网/或低熔点无纺布，所述活性炭施撒于所述中间层网状无纺布网络间，所述下层无纺布通过所述中间层无纺布与所述上层无纺布粘接复合。
6、如权利要求5所述的一种夹炭无纺布过滤材料的制造工艺，其特征在于所述热压复合时，热压辊的表面温度为120℃-250℃。
7、如权利要求5所述的一种夹炭无纺布过滤材料的制造工艺，其特征在于所述热熔胶膜和所述热熔胶网以及所述低熔点无纺布的熔点不高于150℃。
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