CN101104124A

CN101104124A - 多功能熔喷滤芯和滤材及其制造方法

Info

Publication number: CN101104124A
Application number: CNA2006100303160A
Authority: CN
Inventors: 吴则嘉; 陈彩通; 张林春
Original assignee: SHANGHAI JIUJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JIUJIE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-01-16

Abstract

本发明公开了一种多功能熔喷滤芯和滤材及其制备工艺，这种滤芯和滤材的组成及配比(重量百分比)为：先将5～10％的抗菌基料粒和90～95％的纤维级树脂粒料混合，再添加占最终滤材或滤芯总重量5～20％的功能性超细微粉。制备工艺为：抗菌基料粒与纤维级树脂粒料按配比进行混合，同时将功能性超细微粉装入带细孔的装置内；当抗菌基料粒与纤维级树脂粒料混匀后熔喷时，功能性超细微粉被高压气流经专用设备上的数个细孔喷落在熔融状态的细纤维上，并由滤材接收机或滤芯接收机接收成型。本发明多功能滤材和滤芯具有多功能化、抗菌性能好、持久性好、使用稳定性好等优点，本发明的制备工艺具有工艺简单、生产成本低等优点。

Description

多功能熔喷滤芯和滤材及其制造方法

技术领域

本发明涉及净水和其它流体处理系统的多功能过滤材料，以及它们的制造方法。

背景技术

熔喷非织造布是直接拉丝得到极细纤维，靠自身熔合和缠结形成三维曲径结构的一种制造方法，与传统织造方法梳理成网的非织造物相比，它具有更大的比表面，更高的孔隙率和更细小的孔径，其优良的过滤性优于普通过滤材料。目前，熔喷非织造布已能设计成多种滤布、筒状滤芯、滤袋等形式的滤材，用于过滤工业。

但目前各种形式的滤材其功能仅为过滤，这常常满足不了使用的要求，特别是净水系统的滤芯。由于过滤介质和滤材本身材质原因，这些滤件极易被污染，滋生细菌和藻类，于是出现了关于织造抗菌、抗藻非织造布的方法。

最先出现的抗菌非织造布加工工艺是用普通的纤维在含抗菌剂的药液中浸渍，然后挤出并清洗纤维中过量的药液，再经烘干便得到药物纤维。将这些药物纤维与普通纤维混棉、开松、梳理、铺网，再经水制、胶粘热粘或热轧，最后形成抗菌的非织造布。这种工艺制成的滤材其抗菌性能差、持久性差、使用的稳定性差，飞非织造布的生产工艺烦杂，生产成本高，产品的质观也不佳。

“载银抗菌复合无纺布制造方法”(ZL0112789.5)是先制作抗菌母粒，再按常规纺粘工艺制成抗菌纺粘网，然后将纺粘网和棉纤网或木桨纤维网进行复合水刺处理，成为复合的抗菌非织造布，但该类产品的生产工艺比较复杂，在使用过程中银离子常常会析出，产品的抗菌效果不稳定，同时其功能还比较单一。而“纳米抗菌无纺布滤材及其制备方法”(ZL03143219.0)是将纳米抗菌粉和聚丙烯纤维混匀制成抗菌滤材的基料，再对基料进行混熔、熔喷、高压注电制成抗菌无纺布。这种非织造布主要是通过注电后无纺布滤材本身带有正电荷，破坏了细菌或病毒的细胞，起到杀菌抗菌作用，以及银系纳米抗菌粉也起到一定的的抗菌作用。其生产工艺中采用高压注电，使生产成本提高，且产品由注电而携带的静电不稳定性，带来使用的不便外，银系纳米抗菌粉体在此制造方法中是很难做到均匀分布，可能会造成抗菌效果的不稳定。总之，上述滤材和滤芯的功能就仅为抗菌和过滤。

发明内容

针对已有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有多功能的滤材和滤芯：

本发明的另一目的在于提供这种性能稳定、功能多样化滤材和滤芯的制备工艺。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种多功能熔喷滤芯和滤材，其组成及配比为：先将5～10％的抗菌基料粒和90～95％的纤维级树脂粒料混合，再添加占最终滤材或滤芯总重量5～20％的功能性超细微粉，以上百分比均为重量百分比。

选取广谱型抗菌剂，杀菌用抗菌微粉10～20％(重量百分比)、纤维级树脂粒料80～89％(重量百分比)、分散剂0～1％(重量百分比)，经混匀、双螺杆挤出机于170～220℃温度下挤出，挤出速度控制在物料在工作腔内的停留时间不超过60秒，并切成小粒，制成抗菌基料粒。

所述抗菌微粉可选取广谱型抗菌剂，杀菌、抑菌效果持久、无毒、安全、可靠、不挥发、无溶出物、高温稳定性好的抗菌超细微粉，平均粒径≤0.5微米。本发明选用无机银系抗菌剂，如沸石载银铜抗菌剂，磷酸复盐抗菌剂，磷酸锆盐抗菌剂，其中优选的抗菌超细微粉为磷酸锆类载银抗菌微粉。

所述功能性超细微粉为有吸附功能的活性碳粉、去除氯离子功能的亚硫酸钙超细微粉、活化水辐射红外线功能的负离子微粉和红外陶瓷微粉、选择性吸附金属离子的人造沸石中等，除活性碳粉外，其它无机粉体的比重比较大，须将其加工成粒径≤0.5微米的超细微粉。

这种多功能熔喷滤芯和滤材的制备工艺，包括如下步骤：

1)制备抗菌基料粒

取抗菌超细微粉10～20％(重量百分比)、纤维级树脂粒料80～89％(重量百分比)、分散剂0～1％(重量百分比)，经混匀、双螺杆挤出机于170～220℃温度下挤出，挤出速度控制在物料在工作腔内的停留时间不超过60秒，将挤出的料切成小粒，制成抗菌基料粒待用。

2)、5～10％的抗菌基料粒与90～95％的纤维级树脂粒料按进行混合，置于熔喷设备中，同时将占最终滤材或滤芯总重量5～20％的功能性超细微粉装入带细孔的装置内；

3)当抗菌基料粒与纤维级树脂粒料混匀后按常规熔喷工艺熔喷时，功能性超细微粉被高压气流经专用设备上的数个细孔喷落在熔融状态的细纤维上，被牢固粘住，并由滤材接收机或滤芯接收机接收成型，即可制成本发明的多功能滤材和滤芯。

本发明多功能滤材和滤芯具有多功能化、抗菌性能好、持久性好、使用稳定性好等优点，本发明的制备工艺具有工艺简单、生产成本低等优点。

附图说明

附图为本发明的多功能滤材和滤芯制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的：

实施例1

抗菌、除氯滤芯

取平均粒径≤0.5微米的CYK-302无机载银抗菌超细微粉(外购)15KG，上海金山石化生产的纤维级聚丙烯粒料84KG，分散剂1KG，用双螺杆挤出机在180℃下混熔造粒制成抗菌基料粒。

取上述抗菌基料粒5KG、纤维级聚丙烯95KG、取含一个结晶水的细亚硫酸钙微粉10KG，用气流粉碎机粉碎至平均粒径≤0.5微米，按附图的工艺流程，即将称量好的抗菌基料粒与纤维级树脂粒料混合，置于熔喷设备中，同时将细亚硫酸钙微粉装入带细孔的装置内；当抗菌基料粒与纤维级树脂粒料混匀后按常规熔喷工艺熔喷时，细亚硫酸钙微粉被高压气流经专用设备上的数个细孔喷落在熔融状态的细纤维上，被牢固粘住，并由滤芯接收机接收成型，切割制成抗菌除氯滤芯。在制造中，超细亚硫酸钙微粉通过专用装置的微孔喷射落在熔融的纤维上，有极少部分细微粒散落在纤维外，这部分损耗约为添加的亚硫酸钙量的5％。

制成滤芯过滤精度为1微米，其抗菌性能好，经上海市工业微生物研究所按GB15979-2002标准检测，结果为大肠杆菌抗菌率＞99.9％，金黄色葡萄球菌抗菌率＞99.9％。该滤芯除氯效果明显，余氯去除率＞95％。

实施例2

抗菌、活化滤芯

取平均粒径≤0.5微米的CYK-302无机载银抗菌超细微粉20KG，上海金山石化生产的纤维级聚丙烯粒料80KG，用双螺杆挤出机在180℃下混熔造粒制成抗菌基料粒。

取抗菌基料粒5KG、纤维级聚丙烯95KG、取优质负离子粉6KG，粉碎至平均粒度不大于0.5微米，其制造工艺与实施例1相同，只是最后用滤芯接收机接收成型，制成抗菌活化滤材。制成滤材过滤精度为1微米，其抗菌性能好，经上海市工业微生物研究所按GB15979-2002标准检测，结果为大肠杆菌抗菌率＞99.9％，金黄色葡萄球菌抗菌率＞99.9％。滤芯表面粘附的负离子粉使该滤芯还能活化水体，使长链缔合的大水分子转化为高活性的小分子水，并具有一定的防霉功能。

实施例3

吸附、去除重金属离子、抗菌滤芯

取平均粒径≤0.5微米的CYK-302无机载银抗菌超细微粉10KG，上海金山石化生产的纤维级聚丙烯粒料89KG，分散剂1KG，用双螺杆挤出机在180℃下混熔造粒制成抗菌基料粒。

取抗菌基料粒10KG、纤维级聚丙烯90KG、活性碳4KG、粒径不大于0.5微米的人工沸石3KG，将活性碳和沸石充分混合，置于专用装置中，制造工艺与实施例1相同，制成滤芯，该滤芯不仅抗菌，还具备吸附和去除铁、铜、铅、锌等金属离子的功能。

实施例4

吸附、去除重金属离子、活化、抗菌滤芯

取抗菌基料粒10KG、纤维级聚丙烯90KG、活性碳4KG、粒径不大于0.5微米的人工沸石5KG，粒径不大于0.5微米的优质负离子粉6KG，将活性碳和沸石及负离子粉充分混合，置于专用装置中，制造工艺与实施例1相同，制成滤芯，该滤芯不仅抗菌，还具备活化、吸附和去除铁、铜、铅、锌等金属离子的功能。

Claims

1.一种多功能熔喷滤芯和滤材，其组成及配比如下：先将5～10％的抗菌基料粒和90～95％的纤维级树脂粒料混合，再添加占最终滤材或滤芯总重量5～20％的功能性超细微粉，以上百分比均为重量百分比。

2.如权利要求1所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述抗菌基料粒是由百分含量为10～20％的抗菌微粉、百分含量为80～89％的纤维级树脂粒料及百分含量为0～1％的分散剂经混和、挤出制得。

3.如权利要求2所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述抗菌微粉的平均粒径≤0.5微米。

4.如权利要求2或3任意一项所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述抗菌超细微粉为无机载银抗菌微粉。

5.如利要求4所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述无机载银抗菌微粉为沸石载银铜抗菌剂、磷酸复盐抗菌剂、磷酸锆类载争银抗菌剂中的一种。

6.如利要求4所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述无机载银抗菌微粉为磷酸锆类载银抗菌微粉。

7.如权利要求1所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述功能性超细微粉为有吸附功能的活性碳粉、去除氯离子功能的亚硫酸钙超细微粉、去除金属离子功能的四钛酸钾微粉、活化水辐射红外线功能的负离子微粉及选择性吸附金属离子的人造沸石中的一种或一种以上的混合物。

8.如权利要求5所述的一种多功能熔喷滤芯和滤材，其特征在于：所述功能性超细微粉的平均粒径≤0.5微米。

9.权利要求1-7所述多功能熔喷滤芯和滤材的制备工艺，包括如下步骤：

1)、抗菌基料粒与纤维级树脂粒料按配比进行混合，置于熔喷设备中，同时将功能性超细微粉装入带细孔的装置内；

2)当抗菌基料粒与纤维级树脂粒料混匀后按常规熔喷工艺熔喷时，功能性超细微粉被高压气流经专用设备上的数个细孔喷落在熔融状态的细纤维上，被牢固粘住，并由滤材接收机或滤芯接收机接收成型，即可制成本发明的多功能滤材和滤芯。