CN106890514B - 室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器 - Google Patents

室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器 Download PDF

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Abstract

本发明室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，属于新型工业材料技术领域，该集成过滤器为层状结构，具有九层结构，最内层为活性炭纤维过滤网层，活性炭纤维过滤网层的两侧均从内到外依次设置有静电纤维过滤网层、聚酯纤维高效过滤网层、聚酯纤维中效过滤网层及聚酯纤维初效过滤网层，这种复合集成过滤器专用于室外大型空气净化设备，由于静电纤维过滤网的作用，这种复合集成过滤器对于雾霾天气中PM2.5微细粉尘颗粒过滤效果非常理想，尤其是对雾霾空气中的各种细菌和其他有害污染物滤除杀死效率高达95％以上，也是大型室外空气净化设备的核心组件，为科学有效治理空气雾霾提供了可靠的技术保障。

Description

室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器
技术领域
本发明属于新型工业材料技术领域，特别是涉及到一种室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器。
背景技术
随着人们生活水平的逐渐提高，人们对生活质量的要求也越来越高，环保意识也逐渐在增强。空气污染已引起了人们的高度重视，因为它直接影响到人们的身体健康。据国际环卫组织报道，全球死亡人口25％以上是因为空气环境污染造成。我国卫计委的统计数据显示，全国癌症患者中，30％以上是肺癌，而且肺癌患者的比例正在逐年上升。有医学专家认为，肺癌产生的主要原因是空气污染。近几年，空气污染十分严重，空气雾霾笼罩了一个又一个城市。从东北到西北，从华北到中部导致黄淮、江南地区都出现了大范围的雾霾和严重空气污染。尤其是京津冀地区，更为严重。冬天空气湿度相对较小，气压较低，空气流动速度小，地面灰尘大，由于空气的不流动，这样就使得大部分空气中漂浮的粉尘颗粒聚集，特别是PM2.5微细粉尘颗粒，肉眼看不到的微细粉尘(0.01-1.00微米)，基本上都漂浮在低空中，这些微细粉尘颗粒对人体的健康是十分有害的，极容易导致人们产生眼疾病、肺病、呼吸道、肝病等各种疾病。一般的反应就像感冒一样咳嗽、流鼻涕、打喷嚏，这都是雾霾给人们带来的痛苦和烦恼。
空气净化的目的就是要使雾霾得到有效治理，使人们能够生活在舒适的空气环境中，还人类一片蓝蓝的天空。工业现代化，应该说是空气污染的根本原因。我国的水泥年产量居世界第一位，矿石粉碎、焙烧必然要产生大量的粉尘。钢铁厂、化工厂、发电厂等等，都会对空气产生不同程度的环境污染。然而，我们又不能因为这些工厂污染空气环境，就全部把它关掉。正是这些工业的快速发展，才促进了我国国民经济的快速发展。如今，我国的汽车工业已成为国民经济的支柱产业，我国已成为世界上最大的汽车产销国家，2016年全国汽车产销量已突破2800万辆。汽车保有量在逐年递增，我们已经全面进入汽车时代。然而，在人们享受汽车发展给我们带来幸福感的同时，大量的汽车尾气也给我们带来了巨大的危害。汽车尾气也是造成空气雾霾的主要原因之一，虽然在汽车设计制造方面采取了多种净化措施，但是还是不能完全保证对空气不产生污染。汽车进入家庭，是人们生活水平提高的重要标志，可是汽车保有量的增多，势必要产生大量尾气，同时由于车辆川流不息，使地面上的的粉尘全部搅动起来使其漂浮在空气中。当下，房地产业已成为拉动地方经济发展的引擎。
建筑业每天都使用大量的水泥、砂石、白灰等建筑材料，无论是在运输的过程中，还是在建筑现场，都会产生大量的粉尘，对空气造成严重的污染。那么，我们能不发展电力吗？什么都离不开电。我们的发电厂、钢铁厂、水泥厂、化工厂、汽车制造厂能够全部关掉吗？当然不能，那么，空气污染和雾霾怎么办？必须采取净化措施，因为空气污染和雾霾已经严重威胁到我们的身体健康，所以大型室外空气净化设备研究项目意义十分重大，但现有的大型室外空气净化设备中的关键部件复合集成过滤器过滤效果并不理想，因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用静电纤维过滤网与活性炭纤维过滤网、聚酯短纤维初、中、高效过滤网复合制成的一种专用于室外大型空气净化设备高科技集成过滤器，静电纤维过滤网复合集成过滤器的结构设计科学合理，从外到内采用的是聚酯短纤维初、中、高效过滤网渐进布置，然后是静电纤维过滤网和活性炭纤维过滤网，从而形成了过滤密度梯度变化，过滤效率高。
室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，其特征是：该集成过滤器为层状结构，具有九层结构，最内层为活性炭纤维过滤网层，活性炭纤维过滤网层的两侧均从内到外依次设置有静电纤维过滤网层、聚酯纤维高效过滤网层、聚酯纤维中效过滤网层及聚酯纤维初效过滤网层，所述活性炭纤维过滤网层厚度3mm～5mm，静电纤维过滤网层的厚度5mm～10mm，聚酯纤维高效过滤网层的厚度为5mm～10mm，聚酯纤维中效过滤网层的厚度为10mm～15mm，聚酯纤维初效过滤网层的厚度为15mm～20mm；
其中活性炭纤维过滤网层采用100％粘胶纤维基活性炭纤维，纤维长度为51mm～65mm，细度3.33dtex～6.67dtex；
其中静电纤维过滤网层采用100％聚丙烯静电纤维，纤维长度41mm～65mm，细度2.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维高效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维高效过滤网层的纤维长度为41mm～65mm，细度1.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维中效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维中效过滤网层的纤维长度41mm～65mm，细度2.22dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维初效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维初效过滤网层的纤维长度41mm～65mm,细度2.78dtex～11.1dtex。
进一步，所述聚酯短纤维的长度为38mm～105mm。
进一步，所述低熔点纤维的熔点为105℃～155℃。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明是利用静电纤维过滤网与活性炭过滤网、聚酯短纤维初、中、高效过滤网复合制成的一种高科技集成过滤器。这种复合集成过滤器专用于室外大型空气净化设备，由于静电纤维过滤网的作用，这种复合集成过滤器对于雾霾天气中PM2.5微细粉尘颗粒过滤效果非常理想，尤其是对雾霾空气中的各种细菌和其他有害污染物滤除杀死效率高达95％以上，也是大型室外空气净化设备的核心组件，为科学有效治理空气雾霾提供了可靠的技术保障。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器结构示意图。
图中：1-活性炭纤维过滤网层、2-静电纤维过滤网层、3-聚酯纤维高效过滤网层、4-聚酯纤维中效过滤网层、5-聚酯纤维初效过滤网层。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明提出了一种室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，其特征是：该集成过滤器为层状结构，具有九层结构，最内层为活性炭纤维过滤网层1，活性炭纤维过滤网层1的两侧均从内到外依次设置有静电纤维过滤网层2、聚酯纤维高效过滤网层3、聚酯纤维中效过滤网层4及聚酯纤维初效过滤网层5，所述活性炭纤维过滤网层1厚度3mm～5mm，静电纤维过滤网层2的厚度5mm～10mm，聚酯纤维高效过滤网层3的厚度为5mm～10mm，聚酯纤维中效过滤网层4的厚度为10mm～15mm，聚酯纤维初效过滤网层5的厚度为15mm～20mm；
其中活性炭纤维过滤网层1采用100％粘胶纤维基活性炭纤维，纤维长度为51mm～65mm，细度3.33dtex～6.67dtex；
其中静电纤维过滤网层2采用100％聚丙烯静电纤维，纤维长度41mm～65mm，细度2.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维高效过滤网层3由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维高效过滤网层3的纤维长度为41mm～65mm，细度1.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维中效过滤网层4由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维中效过滤网层4的纤维长度41mm～65mm，细度2.22dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维初效过滤网层5由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维初效过滤网层5的纤维长度41mm～65mm,细度2.78dtex～11.1dtex。
所述聚酯短纤维的长度为38mm～105mm。
所述低熔点纤维的熔点为105℃～155℃。
本发明室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器结构设计，科学合理，属国内外首创。左右侧迎风面采用15mm～20mm厚聚酯纤维初效过滤网层5，有效地阻隔了较大颗粒的粉尘，粉尘陷阱大，容尘量高，空气阻力小，具有高效低阻性能，大于PM10粉尘颗粒基本都能有效的吸附和捕获。左右两侧的第二层过滤网设计为10mm～15mm厚聚酯纤维中效过滤网层4，聚酯纤维中效过滤网层4的主要任务，是将通过聚酯纤维初效过滤网层5小于PM10的粉尘颗粒，能被聚酯纤维中效过滤网层4吸附和捕获。左右两侧第三层过滤网设计为5mm～10mm厚聚酯纤维高效过滤网层3，它的作用主要是阻隔大于PM2.5以上的粉尘颗粒，过滤效率可高达90％以上。左右两侧第四层过滤网是新型高科技复合集成过滤器的核心，它是一种填补国内空白的静电纤维过滤网，该静电纤维过滤网采用如下的方法制得，该方法包括以下步骤：
步骤一、取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤维网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
步骤三、将步骤二中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为5mm～10mm；
步骤四、将所述步骤三中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机的夹持式喂入机构内，然后被喂入到针刺机的下拖网板上，通过针刺机的传动机构，使带有上万枚截面为三角形且棱边带有钩刺的钢针，在上针刺板的带动下向下运动，带钩刺的钢针穿透纤维网并通过拖网板上的孔眼做往复运动，在针刺的同时，纤维网表面一些纤维随钢针穿过纤维网，同时，由于摩擦力的作用，使纤维网受到压缩。设定针刺深度为7mm～9mm，钢针刺入一定深度后，上针刺板回升，由于钢针的钩刺是顺向，纤维脱离钢针钩刺以近乎垂直的状态留在纤维网内部，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤维网，使已经压缩的纤维网不会恢复原状，这就制成了具有厚度为2mm～5mm、强度大于100N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤五、重复所述步骤四，得到具有厚度为2mm～4mm，强度大于120N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤六、将所述步骤五获得的非织造布静电纤维过滤网通过表面温度为105℃～125℃热轧辊筒进行烫光处理，使静电纤维网表面光滑平顺，得到成品非织造布静电纤维过滤网；
步骤七、将所述步骤六获得的成品非织造布静电纤维过滤网利用分切机进行横向分切，在横向分切后的成品非织造布静电纤维过滤网卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
所述静电纤维过滤网层2自身带有面密度较大的静电负电荷，与雾霾空气中带正电荷粉尘颗粒相互吸引，PM2.5粉尘颗粒被静电纤维过滤网层2吸附和捕获，雾霾空气中呈中性的粉尘颗粒，在静电纤维网静电场库仑力的作用下，先是被极化，然后被静电纤维过滤网层2吸附和捕获。静电纤维过滤网层2的强静电场不仅能够有效地吸附捕获PM2.5粉尘颗粒，还能滤除杀死雾霾空气中的各种细菌和其他有害污染物，效率高达95％以上。最中间过滤网为活性炭纤维过滤网层1，能够有效吸附雾霾空气中的各种异味。
室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器的结构设计，从外到内采用的是初、中、高效渐进，然后是静电纤维过滤网层2和活性炭纤维过滤网层1，从而形成了过滤密度梯度变化，过滤效果非常科学合理先进。先由聚酯纤维初效过滤网层5过滤掉雾霾空气中大于PM10粉尘颗粒；然后再由聚酯纤维中效过滤网层4滤掉雾霾空气中PM10～PM5之间的粉尘颗粒；通过初中效过滤网大于PM2.5的粉尘颗粒最后被聚酯纤维高效过滤网层3所拦截；然后再由静电纤维过滤网层2把PM2.5甚至更微细的粉尘颗粒(0.001um～1.0um)一并过滤掉，并将雾霾空气中的各种细菌和其他有害污染物一并过滤和杀死。中间层设计为活性炭纤维过滤网层1，把雾霾空气中的各种异味吸附掉。所以说，这种新型高科技的静电纤维过滤网复合集成过滤器，填补了国内外空白，为科学有效治理空气雾霾提供了可靠的技术保障。

Claims (3)

1.室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，其特征是：该集成过滤器为层状结构，具有九层结构，最内层为活性炭纤维过滤网层，活性炭纤维过滤网层的两侧均从内到外依次设置有静电纤维过滤网层、聚酯纤维高效过滤网层、聚酯纤维中效过滤网层及聚酯纤维初效过滤网层，所述活性炭纤维过滤网层厚度3mm～5mm，静电纤维过滤网层的厚度5mm～10mm，聚酯纤维高效过滤网层的厚度为5mm～10mm，聚酯纤维中效过滤网层的厚度为10mm～15mm，聚酯纤维初效过滤网层的厚度为15mm～20mm；
其中活性炭纤维过滤网层采用100％粘胶纤维基活性炭纤维，纤维长度为51mm～65mm，细度3.33dtex～6.67dtex；
其中静电纤维过滤网层采用100％聚丙烯静电纤维，纤维长度41mm～65mm，细度2.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维高效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维高效过滤网层的纤维长度为41mm～65mm，细度1.78dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维中效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维中效过滤网层的纤维长度41mm～65mm，细度2.22dtex～6.67dtex；
其中聚酯纤维初效过滤网层由聚酯短纤维和低熔点纤维构成，按60％～70％聚酯短纤维和30％～40％低熔点纤维质量比例分配，聚酯纤维初效过滤网层的纤维长度41mm～65mm,细度2.78dtex～11.1dtex。
2.根据权利要求1所述的室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，其特征是：所述聚酯短纤维的长度为38mm～105mm。
3.根据权利要求1所述的室外空气净化设备用静电纤维过滤网复合集成过滤器，其特征是：所述低熔点纤维的熔点为105℃～155℃。
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