CN105327551A

CN105327551A - 一种空气过滤材料及其制造方法

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Publication number: CN105327551A
Application number: CN201410397128.6A
Authority: CN
Inventors: 汪涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-02-17

Abstract

本发明公开了一种空气过滤材料，包括由比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺织造而成的混纺拉绒滤布，与尼龙滤网或聚四氟乙烯滤网缝合而成，其中所述混纺拉绒滤布的拉绒面与所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)贴合。本发明所提出的空气过滤材料的制造方法选取成本较低并且应用广泛的丙纶纤维、涤纶纤维等，采用工艺简单的拉绒及缝合方式，可高效吸附空气中的小颗粒灰尘，可以很方便地应用在当前的各种空气粉尘过滤设备中。

Description

一种空气过滤材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种空气过滤材料，更具体地，涉及一种复合的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。

现有工业及商业领域使用的空气过滤设备经常使用各种织造滤布及其制品，如丙纶、玻璃纤维、涤纶及混纺纤维等织造成的滤布，与无纺布织造工艺，如熔喷、针刺、纺粘等工艺制成的无纺材料相比，织造滤布具有强度高，适用大风量和高粉尘浓度环境，寿命长等特点，大量应用于各类工业环境，但是其空气阻力较大，对细微粉尘，如PM2.5的过滤能力相对较弱。为提升织造滤布的性能，出现了一些改进技术，例如对织造滤布表面进行拉绒处理，如涤纶拉绒滤布，增强了滤布的容尘能力。

如公开号为CN201997186U的专利，公开了一种双层复合滤布，由无纺布层和玻璃纤维网格布组成，所述无纺布与玻璃纤维网格布通过物理方法复合在一起，无纺布以丙纶为原料制成，玻璃纤维网格布由玻璃纤维添加氧化锆和氧化钛制成，所述物理方法为缝合法。该技术增强了整体滤布的物理强度并叠加了两种材料的机械吸附能力，但该滤布的使用寿命和应用环境会直接受丙纶无纺布层限制，而且其过滤性能也只是两层材料的简单叠加，并不能产生额外的增强效果。

如公开号CN201768438U的专利，公开了一种高温纤维混纺复合滤布，由PTFE层基布分别在底层和面层复合PPS2、P84纤维制成。经热定型、烧毛、压光后处理，表层纤维熔化和聚集表面光滑，具有良好的粉尘剥离表面，增强粉尘的剥离性能，高过滤精度和低压差的过滤性能，具有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀，使用寿命长。但是该技术的热定型、烧毛、压光处理过程虽然产生了更易剥离粉尘的光滑表面，但是容易造成滤布气阻的增加和破坏基层滤布的显微结构，而且在利用反冲技术清理滤布容尘的过程中，会严重影响PTFE层基部内所吸附的粉尘清理，导致滤布使用寿命缩短。

又如公开号为CN101596384A的专利，公布了一种复合滤料及其制备方法和应用，涉及一种高温环境的复合滤料及其制备方法和应用，所述复合滤料为玄武岩纤维为1％～99％，聚四氟乙烯纤维为1％～99％。制备时，将玄武岩纤维与聚四氟乙烯纤维混合，得混合纤维；将混合纤维中加入抗静电剂进行和毛，得复合滤料。该技术虽然提升了复合滤料的耐温性能，但是抗静电剂的加入会使得制成后的滤料基本丧失静电吸附能力，整体滤料对微小粉尘微粒的过滤能力会减弱。

综和以上可以看出，现有滤布的结构改良和材料改良技术主要针对于材料的物理强度、耐温、耐酸碱性能进行，整体滤布过滤性能的提升主要依靠不同材料机械吸附作用的叠加，而且部分技术还会产生负面作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的问题，提供一种空气过滤材料及其制造方法。

根据本发明的一个目的，本发明提出的一种空气过滤材料，包括由比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺织造而成的混纺拉绒滤布，与尼龙滤网或聚四氟乙烯滤网缝合而成，其中所述混纺拉绒滤布的拉绒面与所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)贴合。

本发明的空气过滤材料，所述第一聚合物纤维可以是单一的涤纶纤维或单一腈纶纤维，或任意比例的涤纶纤维与腈纶纤维的混合。

本发明的空气过滤材料，所述第二聚合物纤维可以是单一的丙纶纤维或单一的氯纶纤维，或任意比例的丙纶纤维与氯纶纤维的混合。

本发明的空气过滤材料，所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)与所述混纺拉绒滤布可按大致等距的点、线或网格结构缝合在一起。

本发明的空气过滤材料，所述混纺拉绒滤布的聚合纤维材料不添加任何抗静电剂，以及所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)也不添加任何抗静电剂。

本发明的空气过滤材料，所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)的孔径为180目至300目。

根据本发明的另一个目的，本发明提出的一种制造空气过滤材料的方法，包括步骤：

将比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺制成混纺纱线，该混纺纱线织造成混纺空气滤布；

通过起绒机对混纺空气滤布的一面进行拉绒处理，形成两种聚合物纤维混合的拉绒面；

将一层尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)覆于混纺空气滤布的拉绒面，进行缝合，制成所述空气过滤材料。

本发明提出的制造方法，所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)选用的是180目至300目孔径。

本发明提出的制造方法，所述缝合步骤是按照1.5-10厘米间距进行缝合的。

本发明的空气过滤材料及其制造方法采用了目前大规模使用的涤纶、丙纶材料，织造及拉绒工艺及缝合技术容易实现，同时不使用额外的粘合剂，因此，生产成本容易控制且不产生额外的化学污染，可广泛推广应用于各种过滤设备。

附图说明

图1是根据本发明提出的一个实施例的截面示意图。

图2至图4依次是混纺拉绒滤布与尼龙滤网的点、线、网格缝合方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式进一步说明本发明。

根据本发明的一个实施例，图1展示了一种空气过滤材料100的截面示意图，如图所示，空气过滤材料100可以包括比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺织造而成的混纺拉绒滤布10，该混纺拉绒滤布10的拉绒面与尼龙网20缝合而成。根据本发明的另一个实施例，该尼龙网20也可以是聚四氟乙烯滤网。

为了达到比较好的过滤效果，该尼龙网20(或者聚四氟乙烯滤网)的孔径可以选为180-300目。

根据本发明的一个实施例，所述的所述第一聚合物纤维可以是单一的涤纶纤维或单一腈纶纤维，或也可以选取涤纶纤维与腈纶纤维按照任意比例混合后形成的纤维，比如35％的涤纶纤维与65％的晴纶纤维共同构成该第一聚合物纤维。

所述第二聚合物纤维也可以是单一的丙纶纤维或单一的氯纶纤维，或也可以选取丙纶纤维与氯纶纤维按照任意比例混合后形成的纤维，比如20％的丙纶纤维与80％的氯纶纤维共同构成该第二聚合物纤维。

在一个更好的实施例中，混纺拉绒滤布10的第一、二聚合纤维材料不添加任何抗静电剂，并且该尼龙滤网20(或聚四氟乙烯滤网)也不添加任何抗静电剂。

根据本发明的一个实施例，制造该空气过滤材料的方法包括步骤：

(1)将比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺制成混纺纱线，该混纺纱线织造成混纺空气滤布；

(2)通过起绒机对混纺空气滤布的一面进行拉绒处理，形成两种聚合物纤维混合的拉绒面；以及

(3)将一层尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)覆于混纺空气滤布的拉绒面，进行缝合，制成所述空气过滤材料。

步骤(3)中所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)选用的是180目至300目孔径。

步骤(3)中所述缝合可以按照1.5-10厘米间距进行缝合。

本发明所制成的空气过滤材料可制成各种滤网、滤袋，广泛应用于各种空气粉尘过滤设备，下面以采用尼龙滤网10及涤纶纤维和丙纶纤维构成混纺空气滤布10为例说明本发明的积极效果。

为达到更好的使用效果，空气过滤材料100在使用过程中，应保持有尼龙滤网20(或聚四氟乙烯滤网)的一面作为迎风面，即该面面向污染空气吹来的方向。由于空气过滤布材料100受到气流扰动、过滤设备框架震动等作用影响，尼龙滤网20的尼龙丝线、混纺空气滤布10中的涤纶超细纤维和丙纶超细纤维之间会产生摩擦并产生摩擦静电。空气过滤材料可通过机械吸附作用将空气中的大于300目粒径的大颗粒粉尘阻隔，同时由于尼龙滤网20通过与混纺空气滤布中的丙纶、涤纶纤维摩擦携带了一定量静电电荷，因此，还可以通过静电吸附作用吸附一部分小于300目孔径的小颗粒粉尘。由于尼龙滤网20表面平滑，所积粉尘可较为容易地通过重力、震动或反冲进行清理。

空气携带剩余小于300目粒径的灰尘进入混纺空气滤布10，由于丙纶纤维、涤纶纤维通过相互摩擦及与尼龙滤网10之间的摩擦产生大量静电电荷，且拉绒层形成的蓬松纤维空间增加了与空气中粉尘的静电作用时间和容尘能力，因此静电吸附作用显著，再叠加混纺空气滤布10本身的机械吸附作用，可高效吸附空气中的小颗粒灰尘。

当空气过滤材料100使用一定时间后，富集的粉尘较多使得气阻增加较大时，可采用现有成熟的气流反冲技术进行清理，反冲气流从背风面，即混纺空气滤布10的非拉绒面进入，可将吸附于混纺空气滤布10中小颗粒粉尘通过尼龙滤网吹出，也可同时清理尼龙滤网20上吸附的大颗粒粉尘，由此可实现空气过滤材料100持续高效低阻的使用效果。

图2-图4示意性的展示了不同实施例中采用不同的缝合方式制成空气过滤材料。图2是利用缝纫机械按约2厘米间距的点进行两层面料的缝合，图3是等距线缝合，图4展示的是又一实施例中采用网格缝合方式制成的空气过滤材料。

本发明提出的空气过滤材料的制造方法选取成本较低并且应用广泛的丙纶纤维、涤纶纤维等，采用工艺简单的拉绒及缝合方式，同时不使用额外的粘合剂，因此，生产成本容易控制且不产生额外的化学污染。同时，生产的空气过滤材料可高效吸附空气中的小颗粒灰尘，可以很方便地应用在当前的各种空气粉尘过滤设备中。

Claims

1.一种空气过滤材料，其特征在于：包括由比例为1∶1的第一聚合物纤维与第二聚合物纤维混纺织造而成的混纺拉绒滤布，与尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)缝合而成，其中所述混纺拉绒滤布的拉绒面与所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)贴合。

2.如权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于所述第一聚合物纤维可以是单一的涤纶纤维或单一腈纶纤维，或任意比例的涤纶纤维与腈纶纤维的混合。

3.如权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于所述第二聚合物纤维可以是单一的丙纶纤维或单一的氯纶纤维，或任意比例的丙纶纤维与氯纶纤维的混合。

4.如权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)与所述混纺拉绒滤布可按大致等距的点、线或网格结构缝合在一起。

5.如权利要求1-4之一所述的空气过滤材料，其特征在于所述混纺拉绒滤布的聚合纤维材料不添加任何抗静电剂，以及所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)也不添加任何抗静电剂。

6.如权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)的孔径为180目至300目。

7.一种制造如权利要求1所述的空气过滤材料的方法，包括步骤：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述尼龙滤网(或聚四氟乙烯滤网)选用的是180目至300目孔径。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述缝合步骤是按照1.5-10厘米间距进行缝合的。