CN105013248A - 一种空气过滤材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空气过滤材料制造方法，包括：先将第一组份熔喷形成第一熔喷纤维层，然后将所述第一熔喷纤维层作为接收面，再熔喷制造第二组份形成第二熔喷纤维层，所述第一组份与所述第二组份具有不同的介电系数。本发明所述的空气过滤材料的制备方法简单，可利用现有单组份熔喷设备制造，无需过多的设备投资和改造，生产成本更低，材料的使用推广也更容易。并且本发明的空气过滤材料可以广泛应用在各个行业和场合，比如空气净化器、工业和民用的通风换气设备等。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气过滤材料，更具体地，涉及一种复合熔喷空气过滤材料及其制造方法。
背景技术
随着日益严重的空气污染，人们除了研究更为节能减排的技术以外，也注重寻求空气过滤或净化的方式来减少空气污染对健康的影响。其中，出现了大量的空气过滤材料的研究和开发。
现有的双组份或多组分熔喷空气过滤材料是让不同组分的熔喷纤维流按一定比例混合熔喷到一起，通过不同组分纤维的混合来提升空气过滤材料的物理、化学性能，以提升材料的空气过滤能力。例如公开号为CN101591837A的专利，一种双组分熔喷耐久驻极非织造布及其制造方法中所述的所述双组分熔喷耐久驻极非织造布，由电气石改性聚丙烯/聚己二酸乙二醇酯(电气石改性PP/PET)并列型双组分熔喷纳微纤维；所述纤维的质量百分比组方为：电气石改性PP20～80％，PET80～20％。例如公开号CN101721856A的专利，一种PLA/PP双组份纤维过滤材料的制备方法及其制品中所述的PLA/PP双组份纤维过滤材料，是采用PLA梳理纤维流与PP熔喷纤维流按照PLA∶PP＝40-85∶60-15的质量百分比混合。此类双组份或多组分熔喷过滤材料都是由混合纤维来实现过滤效率的提升，而且生产工艺要求较高，生产设备投资高，普通单组分熔喷设备无法实现。
以上现有技术没有考虑不同材料层间的相互摩擦静电对整体空气过滤材料性能的提升，而可持续产生和携带静电能力是空气过滤材料对空气中微粒吸附能力的重要因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种空气过滤材料及制造方法，通过熔喷技术，生产多层空气过滤材料，该空气过滤材料在受到震动、卷绕、拉伸、挤压及空气气流波动等作用时，由于其相邻熔喷纤维层采用不同介电系数的组分，因此会产生摩擦静电，而在相邻层间形成静电场，持续有效地提升材料对空气中微粒的吸附能力。
为实现本发明的目的，一种空气过滤材料，包括至少两种介电系数不同的组分交替熔喷而成的至少两层复合空气过滤材料。
所述的空气过滤材料，其特征在于相邻的两层组份可以选择介电系数不同的材料。
为实现本发明的另一个目的，本发明还提供一种空气过滤材料制造方法，包括：先将第一组份熔喷形成第一熔喷纤维层，然后将所述第一熔喷纤维层作为接收面，再熔喷制造第二组份形成第二熔喷纤维层，所述第一组份与所述第二组份具有不同的介电系数。
所述空气过滤材料制造方法还可以进一步包括：在所述第二熔喷纤维层上再分次熔喷所述第一组份和第二组份，使之形成两种组份交替的多层熔喷纤维层结构。
所述空气过滤材料制造方法还可以进一步包括：在形成的第二熔喷层上分次熔喷第n组分，使其成为第n熔喷纤维层，其中n的值可以为3及以上。
所述空气过滤材料制造方法，熔喷时，可以根据各组份的熔点高低顺序，先熔喷熔点高的组份，控制冷却时间，再熔喷熔点低的组份。
所述空气过滤材料制造方法，其特征在于进一步包括：熔喷某一组分时，如果该组份的熔点低于作为接受面的熔喷纤维层的组份的熔点，控制该组份与前一组份熔喷的时间间隔，使得作为接收面的熔喷纤维层的残留温度低于该组份的熔点。
所述空气过滤材料制造方法，其特征在于进一步包括：熔喷某一组分时，如果该组份的熔点高于作为接受面的熔喷纤维层的组份的熔点，控制接收距离使该组份到达接收面时，低于作为接收面的熔喷纤维层的组分的熔点。
附图说明
以下结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的空气过滤材料一种实施例的制造双组份两层空气过滤材料的装置的示意图。
图2是本发明所述的空气过滤材料一种实施例的截面示意图，图中显示的是两组份五层空气过滤材料。
具体实施方式
下面结合附图与实施例进一步说明本发明。
根据本发明，空气过滤材料可以采用尼龙6和聚丙烯为两种组份材料。先由第一单组份熔喷设备10制备一层尼龙6超细纤维20，平米克重控制在25g/m2，接收器30采用传送带方式，通过调整传送带速度及两套熔喷设备间的距离来控制尼龙6熔喷纤维层到达第二单组份熔喷设备11的时间，使之冷却到聚丙烯熔点以下。然后，第二单组份熔喷设备11熔喷聚丙烯形成第二熔喷纤维层21，平米克重控制在25g/m2，然后从收集器上整理、取下该空气过滤材料。在该实施例中，所形成的空气过滤材料为两层复合材料。
在另一个实施例中，可以继续在上述的两层复合材料之上，继续熔喷第三层组份，即在聚丙烯形成的熔喷纤维层之上熔喷尼龙6，由于尼龙6的熔点高于作为接受面的聚丙烯的熔点，调整尼龙6熔喷设备的喷嘴与接收器的距离，使尼龙6熔喷纤维层到达聚丙烯熔喷层时温度低于聚丙烯的熔点。如此反复，可以形成如图2所示的五层过滤材料，即：尼龙6/聚丙烯/尼龙6/聚丙烯/尼龙6。该五层空气过滤材料可由在一条传送带式接收器上间隔设置的5台尼龙6和聚丙烯的熔喷设备连续生产；也可以是在一条传送带上分别设置1台尼龙6和1台聚丙烯的熔喷设备，通过传送带式接收器循环接收，在尼龙6设备完成第5层熔喷后，取下该空气过滤材料。
根据本发明的另一个实施例，也可以实现多组份熔喷的空气过滤材料，比如使用三种或者三种以上的材料组份。熔喷时，可以根据各组份的熔点高低顺序，先熔喷熔点高的组份，控制冷却时间，再熔喷熔点低的组份。
与现有技术相比，本发明所述的空气过滤材料具有至少两种不同介电系数的组分交替熔喷而成的至少两层复合结构，在该空气过滤材料在受到震动、卷绕、拉伸、挤压及空气气流波动等作用时，相邻两层熔喷纤维层因介电差异而摩擦产生静电，介电系数大的组分纤维带正电，介电系数小的组分纤维带负电，由此在相邻的两层不同介电系数的组分熔喷纤维层形成对应的正负静电分布，由此形成层间的静电场，可有效提升材料对空气中的微粒吸附效果。而且，本发明所述的空气过滤材料的制备方法简单，可利用现有单组份熔喷设备制造，无需过多的设备投资和改造，生产成本更低，材料的使用推广也更容易。并且本发明的空气过滤材料可以广泛应用在各个行业和场合，比如空气净化器、工业和民用的通风换气设备等。
Claims (8)
1.一种空气过滤材料，包括至少两种介电系数不同的组份交替熔喷而成的复合空气过滤材料。
2.如权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于相邻的两层组份可以选择介电系数不同的材料。
3.一种空气过滤材料制造方法，包括：先将第一组份熔喷形成第一熔喷纤维层，然后将所述第一熔喷纤维层作为接收面，再熔喷制造第二组份形成第二熔喷纤维层，所述第一组份与所述第二组份具有不同的介电系数。
4.如权利要求3所述的空气过滤材料制造方法，其特征在于进一步包括：在所述第二熔喷纤维层上再分次熔喷所述第一组份和第二组份，使之形成两种组份交替的多层熔喷纤维层结构。
5.如权利要求3所述的复合熔喷空气过滤材料制造方法，其特征在于可以进一步包括：在形成的第二熔喷层上分次熔喷第n组分，使其成为第n熔喷纤维层，其中n的值可以为3及以上。
6.如权利要求3所述的复合熔喷空气过滤材料制造方法，其特征在于：熔喷时，可以根据各组份的熔点高低顺序，先熔喷熔点高的组份，控制冷却时间，再熔喷熔点低的组份。
7.如权利要求4-6之一所述的复合熔喷空气过滤材料制造方法，其特征在于进一步包括：熔喷所述某一组分时，如果该组份的熔点低于作为接受面的熔喷纤维层的组份的熔点，控制该组份与前一组份熔喷的时间间隔，使得作为接收面的熔喷纤维层的残留温度低于该组份的熔点。
8.如权利要求4-6之一所述的复合熔喷空气过滤材料制造方法，其特征在于进一步包括：熔喷所述某一组分时，如果该组份的熔点高于作为接受面的熔喷纤维层的组份的熔点，控制接收距离使该组份到达接收面时，低于作为接收面的熔喷纤维层的组分的熔点。
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