CN104532683A

CN104532683A - 一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸及其制备方法

Info

Publication number: CN104532683A
Application number: CN201410827328.0A
Authority: CN
Inventors: 秦大江; 郭茂
Original assignee: CHONGQING ZAISHENG TECHNOLOGY CORP Ltd
Current assignee: CHONGQING ZAISHENG TECHNOLOGY CORP Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: CN104532683B

Abstract

本发明公开了一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，包括上玻璃纤维(2)和下玻璃纤维层(4)，两者之间设有抗菌层(3)，所述上层玻璃纤维层(2)上表面复合有喷胶层(1)，所述下层纤维层(4)下表面复合有浸胶层(5)；所述上玻璃纤维(2)和下玻璃纤维层(4)由直径为0.35～6.5um的玻璃纤维棉制成。本发明还公开了湿法成型制备该玻璃纤维过滤纸的方法。本发明的玻璃纤维空气过滤纸采用多层复合结构，在不影响过滤效率的同时增强了过其抗菌防潮能力。

Description

一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸及其制备方法

技术领域

本发明属于含硅无机纤维领域，涉及一种玻璃纤维空气过滤材料及其制备方法，特别涉及一种用于医疗器械的具有抗菌防霉的玻璃纤维空气复合过滤材料及其制造方法。

背景技术

在医疗用品中，时常会见到过滤器，有的是作为避免二次感染而存在，有的却是医疗器械不可缺少的核心元件。例如：一次性使用离心式血浆分离器、白细胞过滤器、精密性过滤输液器(药液过滤、空气过滤)、静脉血液滤过、人工鼻等。而过滤器最核心在于滤纸，具有抗菌防霉性能的滤纸，能有效减少交叉感染，增加治愈几率。由此而知，抗菌防霉滤纸拥有非常广阔的市场，但目前该类产品的市场空缺却较大。

相比于普通空气过滤纸，玻璃纤维空气过滤纸具有极高的过滤效率，较低的阻力和稳定的化学性质。可用于制作框式滤器、折叠滤芯，能有效对气体、无机溶液、油液等进行过滤。在未来有逐渐取缔传统过滤纸的趋势。在此背景下，抗菌防霉玻璃纤维过滤纸的出现无疑推动了该行业的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于医疗器械的抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，包括上玻璃纤维和下玻璃纤维层，两者之间设有抗菌层，所述上层玻璃纤维层上表面复合有喷胶层，所述下层纤维层下表面复合有浸胶层，其中上玻璃纤维层与下玻璃纤维层厚度分为0.15-0.18mm，抗菌层厚度为0.01-0.02mm，上表面复合喷胶层厚度为0.008-0.012mm，下表面复合浸胶层厚度为0.015-0.02mm。

优选的，所述上玻璃纤维和下玻璃纤维层由直径为0.35～6.5um的玻璃纤维棉制成。

优选的，所述玻璃纤维棉质量配比为：SiO₂：54～59％，Al₂O₃:5～8％，CaO：1～3％，MgO：0.5～2％，K₂O：1.5～3.5％，Na₂O：9～11％，B₂O₃：9～12％，ZnO：3～5％，BaO：4～7％。

优选的，所述喷胶层按质量计含有不饱和聚酯25-35份、环氧树脂45-60％份和氟碳化合物10-15份。

优选的，所述浸胶层按质量计含有酚醛树脂5-10份、三聚氰胺树脂5-10份、丙烯酸树脂80-90份和聚四氟乙烯3-5份。

优选的，所述抗菌层包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括季铵盐、季鏻盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖或锌纳米粒子中的一种或多种，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

本发明制备所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，，包括以下步骤：

1)、制浆：将平均直径为0.35～6.5um的玻璃纤维棉在加H₂SO₄水溶液中进行打浆分散，并且控制浆料的质量浓度为3.0～3.5％，打浆度为46～50°SR，酸度为pH＝2.0～2.5；

2)、湿法成型：将步骤1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.3～0.35％并除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸；

3)、喷涂抗菌胶黏液：利用喷涂设备对湿纸表面喷涂抗菌胶黏溶液；

4)、抽吸脱水：首先对步骤3)喷涂胶黏液的湿纸进行真空抽吸，使得抗菌胶黏液分布在上下两层纤维层之间；使得两层纤维紧密结合，湿纸的含水率＜40％；真空度控制在0.05～0.1MPa；

5)、双面施胶：同时对步骤4)脱水处理湿纸的外表面进行施胶；

6)、干燥：180～250℃干燥步骤5)的复合湿纸，至含湿率＜0.01％即得产品。

进一步，步骤3)所喷涂的抗菌胶黏液包含抗菌组合物和胶黏剂，且其溶质浓度为3-5％。

进一步，步骤5)双面施胶时喷胶层和浸胶层溶质的质量浓度为1.5％～3.5％。

本发明的有益效果在于：

本发明制备抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，在制纸现有的流程上，加入了抗菌层喷涂系统。该系统位于成型网前段，与纸成型同时进行，确保抗菌防霉剂能够与纸张紧密结合，防止分层发生，抗菌剂充分渗入纤维内层，从滤纸内部进行防霉防菌，另上下两层复合胶层更确保产品具有较高的强度与防水性，较高的防水性能赋予产品更好的防潮能力，产品能在高湿的情况下防止霉菌的生长，因本产品多层结构，滤纸的比表面积增大，降低了滤纸的阻力，增加了过滤效率与容尘量。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明制备玻璃纤维复合空气过滤纸成型及施胶系统结构示意图；

图2为本发明抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

以下实施例将采用如图2所示装置生产玻璃纤维复合空气过滤纸，包括斜网成型机A，其下部设有抽吸装置B，侧上部设有抗菌剂喷涂装置C，玻璃纤维方向上下部分别设有施胶喷嘴E和浸胶池D。

以下实施例将公开一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，包括上玻璃纤维2和下玻璃纤维层4，两者之间设有抗菌层3，所述上层玻璃纤维层2上表面复合有喷胶层1，所述下层纤维层4下表面复合有浸胶层5，其中上玻璃纤维层与下玻璃纤维层厚度分为0.15-0.18mm，抗菌层厚度为0.01-0.02mm，上表面复合喷胶层厚度为0.008-0.012mm，下表面复合浸胶层厚度为0.015-0.02mm。

特别的，所述上玻璃纤维2和下玻璃纤维层4由直径为0.35～6.5um的玻璃纤维棉制成。

特别的，所述玻璃纤维棉质量配比为：SiO₂：54～59％，Al₂O₃:5～8％，CaO：1～3％，MgO：0.5～2％，K₂O：1.5～3.5％，Na₂O：9～11％，B₂O₃：9～12％，ZnO：3～5％，BaO：4～7％。

特别的，所述喷胶层1按质量计含有不饱和聚酯25-35份、环氧树脂45-60％份和氟碳化合物10-15份。

特别的，所述浸胶层5按质量计含有酚醛树脂5-10份、三聚氰胺树脂5-10份、丙烯酸树脂80-90份和聚四氟乙烯3-5份。

特别的，所述抗菌层3包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括季铵盐、季鏻盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖或锌纳米粒子中的一种或多种，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

实施例1：

本实施例制备抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，包括以下步骤：

1)制浆：将平均直径为0.45um的玻璃纤维在加有H₂SO₄的水溶液中进行打浆分散，并且控制浆料的质量浓度为3.0％，打浆度为48°SR，酸度为pH＝2.5；

2)湿法成型：将步骤1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.3％，再除渣，然后加入斜网成型机A进行湿法成型，得到湿纸；

3)喷涂施胶：兑制抗菌胶黏溶液浓度为5％，在现有制造工艺成型网部分添加抗菌剂喷涂装置C，对步骤2)的湿纸进行喷胶处理，使胶黏液均匀分布在两层纤维层之间；

4)抽吸：通过真空抽吸的方式，在真空度为0.1MPa的条件下利用抽吸装置B对步骤3)含胶料的湿纸进行抽吸脱水，使两层纤维层紧密结合，使抗菌胶黏剂置于两层之间，使湿纸的含水率36％；

5)施胶：通过施胶喷嘴E和浸胶池D对步骤4)的滤纸两面施胶，增加滤纸强度；其中喷胶喷嘴E所喷胶料按质量计含有不饱和聚酯28份、环氧树脂52％和氟碳化合物13份，浸胶池D的胶料按质量计含有酚醛树脂7份、三聚氰胺树脂7份、丙烯酸树脂86份和聚四氟乙烯4份；

6)干燥：通过200℃的烘房干燥，使其含湿率＜0.01％，即得到成品。

作为本实施例的特别说明，步骤1)中所选玻璃纤维棉按质量计由由以下组分组成：SiO₂：58％，Al₂O₃：5％，CaO：3％，MgO：0.5％，K₂O：2.5％，Na₂O：9％，B₂O₃：10％，ZnO：3％，BaO：7％。

作为本实施例的特别说明，步骤4)的抗菌胶黏溶液包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括季铵盐、季鏻盐、卤代胺和胍盐，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

实施例2：

1)制浆：将平均直径为3.2um的玻璃纤维在加有H₂SO₄的水溶液中进行打浆分散，并且控制浆料的质量浓度为3.5％，打浆度为47°SR，酸度为pH＝2.3；

2)湿法成型：将步骤1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.32％，再除渣，然后加入斜网成型机A进行湿法成型，得到湿纸；

3)喷涂施胶：兑制抗菌胶黏溶液浓度为3.5％，在现有制造工艺成型网部分添加抗菌剂喷涂装置C，对步骤2)的湿纸进行喷胶处理，使胶黏液均匀分布在两层纤维层之间；

4)抽吸：通过真空抽吸的方式，在真空度为0.1MPa的条件下利用抽吸装置B对步骤3)含胶料的湿纸进行抽吸脱水，使两层纤维层紧密结合，使抗菌胶黏剂置于两层之间，使湿纸的含水率38％；

5)施胶：通过施胶喷嘴E和浸胶池D对步骤4)的滤纸两面施胶，增加滤纸强度；其中喷胶喷嘴E所喷胶料按质量计含有不饱和聚酯35份、环氧树脂45份和氟碳化合物15份，浸胶池D的胶料按质量计含有酚醛树脂5份、三聚氰胺树脂10份、丙烯酸树脂80份和聚四氟乙烯5份；

6)干燥：通过180℃的烘房干燥，使其含湿率＜0.01％，即得到成品。

作为本实施例的特别说明，步骤1)中所选玻璃纤维棉按质量计由由以下组分组成：SiO₂：59％，Al₂O₃：8％，CaO：3％，MgO：1％，K₂O：3.5％，Na₂O：11％，B₂O₃：9％，ZnO：4％，BaO：4％。

作为本实施例的特别说明，步骤4)的抗菌胶黏溶液包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括有机锡和锌纳米粒子，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

实施例3：

1)制浆：将平均直径为5um的玻璃纤维在加有H₂SO₄的水溶液中进行打浆分散，并且控制浆料的质量浓度为3.2％，打浆度为50°SR，酸度为pH＝2.4；

2)湿法成型：将步骤1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.35％，再除渣，然后加入斜网成型机A进行湿法成型，得到湿纸；

3)喷涂施胶：兑制抗菌胶黏溶液浓度为4％，在现有制造工艺成型网部分添加抗菌剂喷涂装置C，对步骤2)的湿纸进行喷胶处理，使胶黏液均匀分布在两层纤维层之间；

4)抽吸：通过真空抽吸的方式，在真空度为0.1MPa的条件下抽吸装置B对步骤3)含胶料的湿纸进行抽吸脱水，使两层纤维层紧密结合，使抗菌胶黏剂置于两层之间，使湿纸的含水率37％；

5)施胶：通过施胶喷嘴E和浸胶池D对步骤4)的滤纸两面施胶，增加滤纸强度；其中喷胶喷嘴E所喷胶料按质量计含有不饱和聚酯25份、环氧树脂60份和氟碳化合物10份，浸胶池D的胶料按质量计含有酚醛树脂10份、三聚氰胺树脂5份、丙烯酸树脂90份和聚四氟乙烯3份；

6)干燥：通过190℃的烘房干燥，使其含湿率＜0.01％，即得到成品。

作为本实施例的特别说明，步骤1)中所选玻璃纤维棉按质量计由由以下组分组成：SiO₂：56％，Al₂O₃：7％，CaO：2％，MgO：1.5％，K₂O：1.5％，Na₂O：10％，B₂O₃：11％，ZnO：5％，BaO：5％。

作为本实施例的特别说明，步骤4)的抗菌胶黏溶液包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括季铵盐、季鏻盐、壳聚糖，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

取实施例1-3所得抗菌防霉玻璃纤维空气滤纸进行性能检测，结果如下表所示

名称	阻力(Pa)	效率(％)	强度(N/m)	挺度(mg)	抗菌等级	防霉等级
							实施例1	405	99.983	1200	1420	1	0
实施例2	413	99.984	1273	1277	1	0
							实施例3	412	99.985	1287	1243	1	0
普通过滤材料	438	99.982	1207	1210	/	2

由表1可以看出，本发明制得的玻璃纤维空气过滤纸在不降低过滤效率及阻力的情况下大幅增加了滤纸的抗菌防霉性，且降低了阻力，提高了过滤效率。特别适用于医疗器械。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：包括上玻璃纤维(2)和下玻璃纤维层(4)，两者之间设有抗菌层(3)，所述上层玻璃纤维层(2)上表面复合有喷胶层(1)，所述下层纤维层(4)下表面复合有浸胶层(5)，其中上玻璃纤维层(2)与下玻璃纤维层(4)厚度分为0.15-0.18mm，抗菌层(3)厚度为0.01-0.02mm，上表面复合喷胶层(1)厚度为0.008-0.012mm，下表面复合浸胶层(5)厚度为0.015-0.02mm。

2.根据权利要求1所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：所述上玻璃纤维(2)和下玻璃纤维层(4)由直径为0.35～6.5um的玻璃纤维棉制成。

3.根据权利要求2所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：所述玻璃纤维棉质量配比为：SiO₂：54～59％，Al₂O₃:5～8％，CaO：1～3％，MgO：0.5～2％，K₂O：1.5～3.5％，Na₂O：9～11％，B₂O₃：9～12％，ZnO：3～5％，BaO：4～7％。

4.根据权利要求1所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：所述喷胶层(1)按质量计含有不饱和聚酯25-35份、环氧树脂45-60％份和氟碳化合物10-15份。

5.根据权利要求1所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：所述浸胶层(5)按质量计含有酚醛树脂5-10份、三聚氰胺树脂5-10份、丙烯酸树脂80-90份和聚四氟乙烯3-5份。

6.根据权利要求1所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸，其特征在于：所述抗菌层(3)包含抗菌组合物和胶黏剂，所述抗菌组合物包括季铵盐、季鏻盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖或锌纳米粒子中的一种或多种，所述胶黏剂包括丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯的混合物。

7.制备如权利要求1所述抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述制备抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤3)所喷涂的抗菌胶黏液包含抗菌组合物和胶黏剂，且其溶质浓度为3-5％。

9.根据权利要求7所述制备抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤5)双面施胶时喷胶层和浸胶层溶质的质量浓度为1.5％～3.5％。