CN106178690A - 一种增韧增强的高吸水加湿器滤材 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，由下列重量份的原料制成：磷酸锆0.4‑0.5、沸石分子筛0.8‑1、硅烷偶联剂KH5500.1‑0.12、去离子水适量、聚乙烯醇0.1‑0.12、PET树脂20‑22、壳聚糖纤维48‑50、黏胶纤维32‑34、丙烯酸树脂9‑10、油酸三乙醇胺0.8‑1。本发明制成的过滤材料用于加湿器中，表面孔径疏松，相互交错，能够很好的拦截水中的固体废物以及重金属杂质，提高水质，起到净化空气的作用；同时滤芯结实强硬，耐用，吸水性强，在低能耗的同时提高了加湿量。

Description

一种增韧增强的高吸水加湿器滤材

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，尤其涉及一种增韧增强的高吸水加湿器滤材。

背景技术

空气加湿器的应用十分广泛，常见的有纺织行业、塑料行业、造纸行业、印刷行业、烟草行业、电子行业、喷涂行业、火药行业、保鲜储藏、暖通行业、养殖业、种植业、人工造雾、人工景观等。空气加湿器滤材不仅能提高雾化效果，还能过滤掉水中的微细杂质，利于人体健康，同时能够延长加湿器的使用寿命。提高过滤材料的高吸水性，可使加湿设备在同样水压和时间内释放更多水雾，增大加湿度及工作效率。目前，关于空气加湿器的研究主要集中在电池燃料与控制方面，对其滤材方面研究见报较少。常用的空气加湿器中过滤与吸水是两个不同的部件。部分加湿器同时拥有过滤与吸湿吸水功能，比如黏胶－棉－黏胶吸水材料，采用在吸水棉网外层包裹有黏胶非织造布的结构，整个材料保留了良好的吸水性能，能吸附残留污垢，虽然有一定的过滤功能，但其硬度不够，所用环境受限制且寿命短。

《水刺型空气加湿器滤材的亲水性改性研究》一文中模拟湿膜加湿原理， 在具有湿膜加湿器优越性的同时改善其加湿量，选用黏胶/PET水刺非织造布为基体材料，使用亲水基GL与丙烯酸树脂的混合溶液对其进行浸渍处理，得到预期的加湿器滤材，亲水剂改性后的滤材吸水率恢复率优异，反复吸水率大，耐用性能优良，硬挺度高，重复使用吸水性能损失小。文中虽然对加湿器滤材的吸水性能进行了改性，改善了加湿量，但是由于水中微尘、杂质、细菌可能导致加湿器的使用效果，这就需要对加湿器滤材的过滤性能进行改性，制备过滤、吸水、硬度兼优的高品质滤材。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种增韧增强的高吸水加湿器滤材。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，由下列重量份的原料制成：磷酸锆0.4-0.5、沸石分子筛0.8-1、硅烷偶联剂KH5500.1-0.12、去离子水适量、聚乙烯醇0.1-0.12、PET树脂20-22、壳聚糖纤维48-50、黏胶纤维32-34、丙烯酸树脂9-10、油酸三乙醇胺0.8-1。

所述一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，由以下具体步骤制成：

（1）将聚乙烯醇中加入20-24倍量的去离子水，加热至70-80℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温后加入硅烷偶联剂KH550，以300-400转/分的速度搅拌10-15分钟后加入沸石分子筛、磷酸锆，放入球磨机中球磨40-60分钟，然后加热至100-120℃蒸发除去离子水，将余下的固体放入烘箱中干燥，最后研磨，过400目筛，得到改性沸石分子筛；

（2）将PET树脂与步骤（1）得到的改性沸石分子筛混合，放入双螺杆挤出机中挤出造粒（控制热辊温度90-130℃，螺杆温度270-290℃），得到改性PET母粒；将改性PET母粒放入纺丝牵伸FDY机中进行熔融纺丝（纺丝速度为1000m/min，拉伸速度20Om/min），得到改性PET纤维；

（3）将步骤（2）得到的改性PET纤维与壳聚糖纤维、黏胶纤维进行混合开松，梳理，平行铺网与交叉铺网，然后将混合纤维网经过水刺机进行水刺加固（控制水刺压力为25-45Pa），最后干燥卷绕得到混纤水刺非织造布；

（4）将油酸三乙醇胺加入120-150倍量的去离子水中，搅拌均匀后加入丙烯酸树脂，以300-400转/分的速度搅拌均匀后将步骤（3）制得的混纤水刺非织造布浸渍其中，浸渍15-20分钟后取出使用压辊压轧，自然放置5-8分钟后放入烘箱中以80-90℃的温度烘干处理18-20分钟，冷却后取出，得到本发明。

本发明的优点是：本发明首先通过对沸石分子筛进行表面改性，提高了与PET树脂的相容性以及分散性，配合磷酸锆的添加，通过熔融纺丝制成的改性PET纤维，具有良好的强度、韧性、稳定性。

本发明采用改性的PET纤维与壳聚糖纤维、黏胶纤维利用水刺工艺通过高压水流在纤维网上形成孔，制成非织造布作为加湿器滤材的基材，滤材纤维杂乱分布，结构疏松，使之能够更加容易捕集欲分离的粒子，同时具有良好的吸水性能，同时由于壳聚糖纤维的添加，提高了抗菌性；本发明还通过将丙烯酸树脂与油酸三乙醇胺进行复配制成浸渍液对基材非织造布进行改性整理，不仅能够提高基材的硬挺度而且通过油酸三乙醇胺的添加，提高了滤材表面的亲水基团数量，进一步提高了吸水性能以芯吸高度，而且滤材吸水率恢复率优异，反复吸水率大，耐用性能优良，重复使用其吸水性能损失小，用在加湿器中改善了加湿量。

本发明制成的过滤材料用于加湿器中，表面孔径疏松，相互交错，能够很好的拦截水中的固体废物以及重金属杂质，提高水质，起到净化空气的作用；同时滤芯结实强硬，耐用，吸水性强，在低能耗的同时提高了加湿量。

具体实施方式

一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，由下列重量份（公斤）的原料制成：磷酸锆0.4、沸石分子筛0.8、硅烷偶联剂KH5500.1、去离子水适量、聚乙烯醇0.1、PET树脂20、壳聚糖纤维48、黏胶纤维32、丙烯酸树脂9、油酸三乙醇胺0.8。

所述一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，由以下具体步骤制成：

（1）将聚乙烯醇中加入20倍量的去离子水，加热至70℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温后加入硅烷偶联剂KH550，以300转/分的速度搅拌10分钟后加入沸石分子筛、磷酸锆，放入球磨机中球磨40分钟，然后加热至100℃蒸发除去离子水，将余下的固体放入烘箱中干燥，最后研磨，过400目筛，得到改性沸石分子筛；

（2）将PET树脂与步骤（1）得到的改性沸石分子筛混合，放入双螺杆挤出机中挤出造粒（控制热辊温度90℃，螺杆温度270℃），得到改性PET母粒；将改性PET母粒放入纺丝牵伸FDY机中进行熔融纺丝（纺丝速度为1000m/min，拉伸速度20Om/min），得到改性PET纤维；

（3）将步骤（2）得到的改性PET纤维与壳聚糖纤维、黏胶纤维进行混合开松，梳理，平行铺网与交叉铺网，然后将混合纤维网经过水刺机进行水刺加固（控制水刺压力为25Pa），最后干燥卷绕得到混纤水刺非织造布；

（4）将油酸三乙醇胺加入120倍量的去离子水中，搅拌均匀后加入丙烯酸树脂，以300转/分的速度搅拌均匀后将步骤（3）制得的混纤水刺非织造布浸渍其中，浸渍15分钟后取出使用压辊压轧，自然放置5分钟后放入烘箱中以80℃的温度烘干处理18分钟，冷却后取出，得到本发明。

对本发明滤材进行测试，表观吸水率为308.9g/m²，芯吸高度为108.25mm，抗弯刚度大于11cN•cm。

Claims (2)

1.一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，其特征在于，由下列重量份的原料制成：磷酸锆0.4-0.5、沸石分子筛0.8-1、硅烷偶联剂KH5500.1-0.12、去离子水适量、聚乙烯醇0.1-0.12、PET树脂20-22、壳聚糖纤维48-50、黏胶纤维32-34、丙烯酸树脂9-10、油酸三乙醇胺0.8-1。

2.根据权利要求1所述一种增韧增强的高吸水加湿器滤材，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将聚乙烯醇中加入20-24倍量的去离子水，加热至70-80℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温后加入硅烷偶联剂KH550，以300-400转/分的速度搅拌10-15分钟后加入沸石分子筛、磷酸锆，放入球磨机中球磨40-60分钟，然后加热至100-120℃蒸发除去离子水，将余下的固体放入烘箱中干燥，最后研磨，过400目筛，得到改性沸石分子筛；

（2）将PET树脂与步骤（1）得到的改性沸石分子筛混合，放入双螺杆挤出机中挤出造粒（控制热辊温度90-130℃，螺杆温度270-290℃），得到改性PET母粒；将改性PET母粒放入纺丝牵伸FDY机中进行熔融纺丝（纺丝速度为1000m/min，拉伸速度20Om/min），得到改性PET纤维；

（3）将步骤（2）得到的改性PET纤维与壳聚糖纤维、黏胶纤维进行混合开松，梳理，平行铺网与交叉铺网，然后将混合纤维网经过水刺机进行水刺加固（控制水刺压力为25-45Pa），最后干燥卷绕得到混纤水刺非织造布；

（4）将油酸三乙醇胺加入120-150倍量的去离子水中，搅拌均匀后加入丙烯酸树脂，以300-400转/分的速度搅拌均匀后将步骤（3）制得的混纤水刺非织造布浸渍其中，浸渍15-20分钟后取出使用压辊压轧，自然放置5-8分钟后放入烘箱中以80-90℃的温度烘干处理18-20分钟，冷却后取出，得到本发明。