CN109876544B - 一种竹纤维过滤材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹纤维过滤材料及其制备工艺，包括内层材料和外层材料，所述外层材料设置于内层材料的两侧，所述外层材料为改性棉麻布，且厚度控制在1毫米；所述改性棉麻布由如下步骤生产得到：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在70度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到改性棉麻布；本发明中的竹纤维过滤材料，能够在降低甲醛影响的同时来进一步提高阻燃效果及其持久性。

Description

一种竹纤维过滤材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，具体为一种竹纤维过滤材料及其制备工艺。

背景技术

竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的纤维素纤维，也是继棉、麻、毛和丝之后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、耐磨性和染色性等特点，常用于服装面料、凉席、床单、窗帘和围巾等，且在气体和液体的过滤材料方面，也得到了广泛的应用。

但在现有的竹纤维过滤材料中，难以解决其阻燃能力弱的问题，在环境温度过高而发生着燃时，不能够主动的灭焰，进而导致其应用范围较为局限、安全性系数低；且现有的竹纤维过滤材料的拉伸强度或撕裂强度难以保证，并伴有甲醛的影响，进而大大缩短了其正常使用寿命；同时在现有的竹纤维过滤材料的生产过程中，各原料与助剂间的吸收效果差，进而对产品质量造成影响。

针对以上问题，现提供所述解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竹纤维过滤材料及其制备工艺，本发明是将经两次刮磨、扎孔处理后的棉麻布浸润在70度的聚氨酯果冻胶中，并向其中加入可膨胀石墨颗粒，进而使其能够均匀的分散于直径为1.5毫米的针孔及棉麻布内，且当棉麻布不慎着燃或环境温度过高时，由可膨胀石墨颗粒的膨胀吸热作用，来降低棉麻布的表面温度，同时形成坚韧的炭层来与热源或火源相阻隔开，进而使得经改性处理的棉麻布具备阻燃的效果；

同时改性阻燃助剂中的甲醛与稀盐酸、稀硫酸和磷化氢相反应，以生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，并依据两者的共同作用，使得燃烧时的聚合物表面脱水炭化，以减少其因热分解而产生的可燃性气体的含量，稀释气相中可燃气体的浓度，并形成多孔的膨胀性隔热焦炭层，从而起到阻止热传导和隔绝空气的作用，同时可依据燃烧过程中形成的PO·来与氢原子结合，起到抑制火焰的作用，进而外层材料和内层材料均具备阻燃效果，且两者相互复合后，能够进一步提高产品的易燃或阻燃能力，改善其应用范围较为局限、安全性系数低的情况；

且依据对棉麻布进行两次的刮磨、扎孔处理，使得聚氨酯果冻胶能够完全进入针孔及渗入棉麻布中，使其兼具塑性和强度，且当发生变形时，能够利用针孔来为其提供一定的弯折变形量；同时内层材料经由各纤维相混编，以及外层材料和内层材料的相互复合，使得产品的整体强度得到显著提升；且改性阻燃助剂中的甲醛先后与稀盐酸和稀硫酸相混合，使得两者均与甲醛充分反应，并通过减压蒸馏和脱色急冷来先行除去剩余的部分甲醛，再将内层材料中残留的甲醛经由循环湿蒸、辊压水洗及热烘作用，使其释放速度大大增加，降低了甲醛在内层材料中的含量，使得甲醛对产品造成的影响大大减弱，以延长其正常使用寿命；

且先将内层材料平放入梯形浸润槽中，并与辊轴相接触，而由第二伸缩弹簧的支撑作用，使其与辊轴间的接触始终处于紧密状态，再加入改性阻燃助剂直至梯形浸润槽逐渐压缩第二伸缩弹簧并向下运动，带动固定块触动复位开关并控制指示灯常亮，即表示改性阻燃助剂的导入量足够，同时辊轴与内层材料间又处于充分接触状态，之后由凸轮与滚珠充分接触并带动活动杆运动，活动杆带动辊轴对平放的内层材料来回碾轧，且依据凸轮的连续性往复特点，以及配合记忆弹簧的回复力作用，可使辊轴的往复过程有快慢、轻重之分，以大大提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果，而在此过程中，复位开关始终被触动而控制指示灯常亮，即当内层材料因意外因素而不与辊轴相接触时，则复位开关自动复位并控制指示灯关灭，以让操作者能够充分了解内层材料与改性阻燃助剂间是否接触完全，并在梯形浸润槽受到外力或冲击作用而发生晃动时，梯形浸润槽将带动滚轮转动，而滚轮将带动扭力弹簧发生弹性形变，同时由弹性柱、滑块来带动第一伸缩弹簧逐渐压缩，并依据第一伸缩弹簧和扭力弹簧共同的回复力作用，来降低晃动造成的影响，以提高工作时的稳定性，进而在保证工作稳定性的同时能够有效的提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效，使得产品质量得到显著提升。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种竹纤维过滤材料，包括内层材料和外层材料，所述外层材料设置于内层材料的两侧，所述外层材料为改性棉麻布，且厚度控制在0.5-1.5毫米，以免改性棉麻布过薄而难以进行加工处理，同时可避免过厚而对透气性造成影响；

所述改性棉麻布由如下步骤生产得到：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，以便后续的聚氨酯果冻胶进入针孔及渗入棉麻布中，使其兼具塑性和强度，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在65-85度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，以便气体或液体的流通，以及在发生变形时，能够利用针孔来为其提供一定的弯折变形量，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到改性棉麻布，而将经刮磨、扎孔处理后的棉麻布浸润在65-85度的聚氨酯果冻胶中，可使其充分渗入棉麻布内，以大大提升整体强度，同时与可膨胀石墨颗粒共混，使其能够均匀的分散于直径为1.5毫米的针孔及棉麻布内，且当棉麻布不慎着燃或环境温度过高时，由可膨胀石墨颗粒的膨胀吸热作用，来降低棉麻布的表面温度，同时形成坚韧的炭层来与热源或火源相阻隔开，以达到阻燃的效果，进而使得经改性处理的棉麻布具有阻燃及整体强度高的特点；

所述内层材料由重量百分比分别为50-70％的竹原纤维、10-20％的竹浆纤维、10-20％的竹炭纤维和5-15％的木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为2-4毫米及60-90微米，以制得内层材料。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，包括如下步骤：

1)外层材料的制备：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在65-85度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到外层材料；

2)内层材料的制备：将竹原纤维、竹浆纤维、竹炭纤维和木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗级内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为2-4毫米及60-90微米，以制得内层材料；

3)浸润处理：先将内层材料置于碾轧装置中，并导入改性阻燃助剂与其相混合，且浸润温度与时间分别控制在50-70度和70-110分钟，再将其取出并置于含有液氨的氨熏室中相互反应60分钟，且氨熏温度与压强分别控制在50-70度和2.5MPa，之后将其取出并与浓度为30％的过氧化氢溶液在常温下相互反应30分钟，再将其取出并置于120度的蒸发室中循环湿蒸180分钟，并放入冷水槽内辊压水洗后热烘，以得到处理后的内层材料，且改性阻燃助剂内的四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷在燃烧过程中，可使聚合物表面脱水炭化，以减少其因热分解而产生的可燃性气体的含量，稀释气相中可燃气体的浓度，并形成多孔的膨胀性隔热焦炭层，从而起到阻止热传导和隔绝空气的作用，同时可依据燃烧过程中形成的PO·来与氢原子结合，起到抑制火焰的作用，且将与改性阻燃助剂浸润后的内层材料置于充满气化的液氨的氨熏室内，可使得内层材料中的各纤维与改性阻燃助剂由氨分子的促进作用来充分交联结合，再依据浓度为30％的过氧化氢溶液来将改性阻燃助剂中的三价磷氧化成更加稳定的五价磷状态，以进一步提高阻燃效果及其持久性，而内层材料中残留的部分甲醛，可经由循环湿蒸、辊压水洗及热烘作用，以使其释放速度大大增加，进而在能够降低甲醛影响的同时来进一步提高阻燃效果及其持久性；

4)复合成型处理：将外层材料贴附于处理后的内层材料的两侧面，并经现有的面料复合工艺获取到粗级竹纤维过滤材料后，来通过热压、修剪，以制得竹纤维过滤材料，且内层材料经由各纤维相混编，外层材料经由改性处理，以及两者的相互复合，可使该竹纤维过滤材料的整体强度得到显著提升。

进一步的，所述改性阻燃助剂中的各原料由重量百分比分别为40-60％的甲醛、15-25％的稀盐酸、15-25％的稀硫酸和5-15％的磷化氢组成，且稀盐酸的浓度为20％、稀硫酸的浓度为30％；

所述改性阻燃助剂由以下方法制备得到：先将甲醛与稀盐酸混合均匀后，再将稀硫酸导入其中混匀，之后采用循环泵将混合料液注入吸收塔内，并通入磷化氢气体，且在压强为1.5MPa、温度为50-60度下，由吸收塔进行循环吸收，以充分反应生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，再经减压蒸馏、脱色急冷和过滤后，以得到改性阻燃助剂，且将甲醛先后与稀盐酸和稀硫酸相混合，可避免两者同时与甲醛相混合时，导致的稀盐酸挥发现象，并能够让两者均与甲醛充分反应，而可通过减压蒸馏和脱色急冷来先行除去剩余的部分甲醛，以降低对内层材料的影响。

进一步的，所述步骤3)中碾轧装置的工作过程如下：先将内层材料平放入梯形浸润槽中，并与辊轴相接触，而由第二伸缩弹簧的支撑作用，使其与辊轴间的接触始终处于紧密状态，再加入改性阻燃助剂直至梯形浸润槽逐渐压缩第二伸缩弹簧并向下运动，带动底部的固定块触动复位开关为止，并由复位开关控制指示灯常亮，即表示改性阻燃助剂的导入量足够，同时辊轴与内层材料间又处于充分接触状态，同时开启电加热片和电动马达，先由电动马达来带动凸轮运动，依据凸轮与滚珠为配合结构，进而凸轮与滚珠充分接触并带动活动杆运动，再由活动杆带动辊轴对平放的内层材料来回碾轧，且依据凸轮的连续性往复特点，以及配合记忆弹簧的回复力作用，可使辊轴的往复过程有快慢、轻重之分，以大大提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果，而在此过程中，复位开关始终被触动而控制指示灯常亮，直至完成对内层材料的浸润、碾轧操作，即当内层材料因意外因素而不与辊轴相接触时，则复位开关自动复位并控制指示灯关灭，以让操作者能够充分了解内层材料与改性阻燃助剂间是否接触完全，并在梯形浸润槽受到外力或冲击作用而发生晃动时，梯形浸润槽将带动滚轮转动，而滚轮将带动扭力弹簧发生弹性形变，同时由弹性柱、滑块来带动第一伸缩弹簧逐渐压缩，并依据第一伸缩弹簧和扭力弹簧共同的回复力作用，来降低晃动造成的影响，以提高工作时的稳定性，进而在保证工作稳定性的同时能够有效的提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果；

其中，所述步骤3)中碾轧装置由工作台、复位开关、电加热片、第一伸缩弹簧、滑块、滑槽、固定槽、滚轮、梯形浸润槽、固定块、固定套、辊轴、活动杆、固定轴、固定板、记忆弹簧、凸轮、转轴、滚珠、电动马达、弹性柱、控制面板、指示灯、第二伸缩弹簧和扭力弹簧组成，所述工作台的一侧安装有控制面板，所述控制面板的一侧设置有指示灯，所述工作台的顶部一侧分别通过螺栓固定有电动马达和固定板，所述电动马达的一侧通过联轴器活动连接有转轴，所述转轴的一端通过焊接固定有凸轮，所述活动杆穿过固定板，且两端分别设置有滚珠和固定套，且滚珠与凸轮为配合结构，且位于固定板与滚珠之间的一段活动杆的外部套接有记忆弹簧，且两端分别与固定板和活动杆通过点焊固定，所述固定套的一侧通过轴承活动连接有辊轴；

所述工作台的另一侧开设有固定槽，所述固定槽的两侧对应设置有滑槽，所述滑槽的内部对应安装有滑块，且滑块与滑槽的一侧内壁之间连接有第一伸缩弹簧，所述滑块的一侧通过铰链活动连接有弹性柱，且两个弹性柱之间通过铰链活动连接有固定轴，所述固定轴的外部均匀分布有滚轮，且两个滚轮之间连接有扭力弹簧，所述固定槽的底部内壁中心处设置有复位开关，且复位开关与指示灯电性连接，所述固定槽的底部内壁均匀分布有第二伸缩弹簧，且第二伸缩弹簧的一端连接有梯形浸润槽，且梯形浸润槽与滚轮为配合结构，且固定套和辊轴均位于梯形浸润槽的内部，所述梯形浸润槽的底部均匀嵌入有电加热片，所述梯形浸润槽的底部中心处安装有固定块，且固定块与复位开关为配合结构，所述电加热片和电动马达均与控制面板电性连接。

本发明的有益效果：

1.本发明中是将经两次刮磨、扎孔处理后的棉麻布浸润在70度的聚氨酯果冻胶中，并向其中加入可膨胀石墨颗粒，进而使其能够均匀的分散于直径为1.5毫米的针孔及棉麻布内，且当棉麻布不慎着燃或环境温度过高时，由可膨胀石墨颗粒的膨胀吸热作用，来降低棉麻布的表面温度，同时形成坚韧的炭层来与热源或火源相阻隔开，进而使得经改性处理的棉麻布具备阻燃的效果；同时改性阻燃助剂中的甲醛与稀盐酸、稀硫酸和磷化氢相反应，以生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，并依据两者的共同作用，使得燃烧时的聚合物表面脱水炭化，以减少其因热分解而产生的可燃性气体的含量，稀释气相中可燃气体的浓度，并形成多孔的膨胀性隔热焦炭层，从而起到阻止热传导和隔绝空气的作用，同时可依据燃烧过程中形成的PO·来与氢原子结合，起到抑制火焰的作用，进而外层材料和内层材料均具备阻燃效果，且两者相互复合后，能够进一步提高产品的易燃或阻燃能力，改善其应用范围较为局限、安全性系数低的情况；

2.本发明中是依据对棉麻布进行两次的刮磨、扎孔处理，使得聚氨酯果冻胶能够完全进入针孔及渗入棉麻布中，使其兼具塑性和强度，且当发生变形时，能够利用针孔来为其提供一定的弯折变形量；同时内层材料经由各纤维相混编，以及外层材料和内层材料的相互复合，使得产品的整体强度得到显著提升；且改性阻燃助剂中的甲醛先后与稀盐酸和稀硫酸相混合，使得两者均与甲醛充分反应，并通过减压蒸馏和脱色急冷来先行除去剩余的部分甲醛，再将内层材料中残留的甲醛经由循环湿蒸、辊压水洗及热烘作用，使其释放速度大大增加，降低了甲醛在内层材料中的含量，使得甲醛对产品造成的影响大大减弱，以延长其正常使用寿命；

3.本发明中是先将内层材料平放入梯形浸润槽中，并与辊轴相接触，而由第二伸缩弹簧的支撑作用，使其与辊轴间的接触始终处于紧密状态，再加入改性阻燃助剂直至梯形浸润槽逐渐压缩第二伸缩弹簧并向下运动，带动固定块触动复位开关并控制指示灯常亮，即表示改性阻燃助剂的导入量足够，同时辊轴与内层材料间又处于充分接触状态，之后由凸轮与滚珠充分接触并带动活动杆运动，活动杆带动辊轴对平放的内层材料来回碾轧，且依据凸轮的连续性往复特点，以及配合记忆弹簧的回复力作用，可使辊轴的往复过程有快慢、轻重之分，以大大提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果，而在此过程中，复位开关始终被触动而控制指示灯常亮，即当内层材料因意外因素而不与辊轴相接触时，则复位开关自动复位并控制指示灯关灭，以让操作者能够充分了解内层材料与改性阻燃助剂间是否接触完全，并在梯形浸润槽受到外力或冲击作用而发生晃动时，梯形浸润槽将带动滚轮转动，而滚轮将带动扭力弹簧发生弹性形变，同时由弹性柱、滑块来带动第一伸缩弹簧逐渐压缩，并依据第一伸缩弹簧和扭力弹簧共同的回复力作用，来降低晃动造成的影响，以提高工作时的稳定性，进而在保证工作稳定性的同时能够有效的提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效，使得产品质量得到显著提升。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的制备工艺流程图；

图2为本发明的碾轧装置整体正视剖面结构示意图；

图3为本发明的固定轴外部结构示意图；

图4为本发明的辊轴安装示意图；

图中：1、工作台；2、复位开关；3、电加热片；4、第一伸缩弹簧；5、滑块；6、滑槽；7、固定槽；8、滚轮；9、梯形浸润槽；10、固定块；11、固定套；12、辊轴；13、活动杆；14、固定轴；15、固定板；16、记忆弹簧；17、凸轮；18、转轴；19、滚珠；20、电动马达；21、弹性柱；22、控制面板；23、指示灯；24、第二伸缩弹簧；25、扭力弹簧。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种竹纤维过滤材料，包括内层材料和外层材料，所述外层材料设置于内层材料的两侧，所述外层材料为改性棉麻布，且厚度控制在1毫米；

所述改性棉麻布由如下步骤生产得到：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在70度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到改性棉麻布；

所述内层材料由重量百分比分别为60％的竹原纤维、15％的竹浆纤维、15％的竹炭纤维和10％的木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为3毫米及75微米，以制得内层材料。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，包括如下步骤：

1)外层材料的制备：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在70度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到外层材料；

2)内层材料的制备：将竹原纤维、竹浆纤维、竹炭纤维和木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗级内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为3毫米及75微米，以制得内层材料；

3)浸润处理：先将内层材料置于碾轧装置中，并导入改性阻燃助剂与其相混合，且浸润温度与时间分别控制在60度和90分钟，再将其取出并置于含有液氨的氨熏室中相互反应60分钟，且氨熏温度与压强分别控制在60度和2.5MPa，之后将其取出并与浓度为30％的过氧化氢溶液在常温下相互反应30分钟，再将其取出并置于120度的蒸发室中循环湿蒸180分钟，并放入冷水槽内辊压水洗后热烘，以得到处理后的内层材料；

4)复合成型处理：将外层材料贴附于处理后的内层材料的两侧面，并经现有的面料复合工艺获取到粗级竹纤维过滤材料后，来通过热压、修剪，以制得竹纤维过滤材料。

其中，所述改性阻燃助剂中的各原料由重量百分比分别为50％的甲醛、20％的稀盐酸、20％的稀硫酸和10％的磷化氢组成，且稀盐酸的浓度为20％、稀硫酸的浓度为30％；

所述改性阻燃助剂由以下方法制备得到：先将甲醛与稀盐酸混合均匀后，再将稀硫酸导入其中混匀，之后采用循环泵将混合料液注入吸收塔内，并通入磷化氢气体，且在压强为1.5MPa、温度为55度下，由吸收塔进行循环吸收，以充分反应生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，再经减压蒸馏、脱色急冷和过滤后，以得到改性阻燃助剂。

实施例2：

一种竹纤维过滤材料，与实施例1中的不同之处在于，所述外层材料为棉麻布。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，与实施例1中的不同之处在于，无步骤1)且外层材料为棉麻布。

实施例3：

一种竹纤维过滤材料，与实施例1中的不同之处在于，所述改性棉麻布的处理过程中不加入可膨胀石墨颗粒。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，与实施例1中的不同之处在于，所述步骤1)中无可膨胀石墨颗粒加入。

实施例4：

一种竹纤维过滤材料，与实施例1中相同。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，与实施例1中的不同之处在于，3)浸润处理：先将内层材料置于碾轧装置中，并导入改性阻燃助剂与其相混合，且浸润温度与时间分别控制在60度和90分钟，以得到处理后的内层材料。

实施例5：

一种竹纤维过滤材料，与实施例1中相同。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，与实施例1中的不同之处在于，所述改性阻燃助剂中的各原料由重量百分比分别为60％的甲醛、25％的稀盐酸和15％的磷化氢组成，且稀盐酸的浓度为20％；

所述改性阻燃助剂由以下方法制备得到：先将甲醛与稀盐酸混合均匀，再采用循环泵将混合料液注入吸收塔内，并通入磷化氢气体，且在压强为1.5MPa、温度为55度下，由吸收塔进行循环吸收，以充分反应生成四羟甲基氯化磷，再经减压蒸馏、脱色急冷和过滤后，以得到改性阻燃助剂。

实施例6：

一种竹纤维过滤材料，与实施例1中相同。

一种竹纤维过滤材料的制备工艺，与实施例1中的不同之处在于，3)浸润处理：先将内层材料置于碾轧装置中，并导入改性阻燃助剂与其相混合，且浸润温度与时间分别控制在60度和90分钟，再将其取出并置于含有液氨的氨熏室中相互反应60分钟，且氨熏温度与压强分别控制在60度和2.5MPa，之后将其取出并与浓度为30％的过氧化氢溶液在常温下相互反应30分钟，以得到处理后的内层材料。

根据上述实施例1-6，所得出的对比情况如下：

表1-对比实验数据表

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例2对比可知，极限氧指数、焰灭时间和撕破拉力均相差较大，是因为实施例1与实施例2相比，无棉麻布的改性处理，而实施例1中是将经刮磨、扎孔处理后的棉麻布浸润在70度的聚氨酯果冻胶中，使其充分渗入棉麻布内，以大大提升整体强度，同时与可膨胀石墨颗粒共混，使其能够均匀的分散于直径为1.5毫米的针孔及棉麻布内，且当棉麻布不慎着燃或环境温度过高时，由可膨胀石墨颗粒的膨胀吸热作用，来降低棉麻布的表面温度，同时形成坚韧的炭层来与热源或火源相阻隔开，进而使得经改性处理的棉麻布具有阻燃及整体强度高的特点，且实施例3与实施例1相比，两者的撕破拉力相差较大，是因为实施例3中无可膨胀石墨颗粒的膨胀吸热作用，因而实施例1与实施例2和实施例3中的数据相差较为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例4对比可知，极限氧指数和焰灭时间均相差较大，是因为实施例1中是将与改性阻燃助剂浸润后的内层材料置于充满气化的液氨的氨熏室内，使得内层材料中的各纤维与改性阻燃助剂由氨分子的促进作用来充分交联结合，再依据浓度为30％的过氧化氢溶液来将改性阻燃助剂中的三价磷氧化成更加稳定的五价磷状态，以进一步提高阻燃效果及其持久性，因而实施例1与实施例4中的数据相差较为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例5对比可知，极限氧指数和焰灭时间均相差较大，是因为实施例1中的甲醛与稀盐酸、稀硫酸和磷化氢相互反应，以生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，而当该竹纤维过滤材料发生燃烧时，可使聚合物表面脱水炭化，以减少其因热分解而产生的可燃性气体的含量，稀释气相中可燃气体的浓度，并形成多孔的膨胀性隔热焦炭层，从而起到阻止热传导和隔绝空气的作用，同时可依据燃烧过程中形成的PO·来与氢原子结合，起到抑制火焰的作用，因而实施例1与实施例5中的数据相差较为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例6对比可知，甲醛含量相差较大，是因为实施例1中的甲醛先后与稀盐酸和稀硫酸相混合，使得两者均与甲醛充分反应，并通过减压蒸馏和脱色急冷来先行除去剩余的部分甲醛，再将内层材料中残留的甲醛经由循环湿蒸、辊压水洗及热烘作用，使其释放速度大大增加，以降低甲醛在内层材料中的含量，因而实施例1与实施例6中的数据相差较为明显。

其中，步骤3中碾轧装置的工作原理为：先将内层材料平放入梯形浸润槽9中，并与辊轴12相接触，而由第二伸缩弹簧24的支撑作用，使其与辊轴12间的接触始终处于紧密状态，再加入改性阻燃助剂直至梯形浸润槽9逐渐压缩第二伸缩弹簧24并向下运动，带动底部的固定块10触动复位开关2为止，并由复位开关2控制指示灯23常亮，即表示改性阻燃助剂的导入量足够，同时辊轴12与内层材料间又处于充分接触状态，同时开启电加热片3和电动马达20，先由电动马达20来带动凸轮17运动，依据凸轮17与滚珠19为配合结构，进而凸轮17与滚珠19充分接触并带动活动杆13运动，再由活动杆13带动辊轴12对平放的内层材料来回碾轧，且依据凸轮17的连续性往复特点，以及配合记忆弹簧16的回复力作用，可使辊轴12的往复过程有快慢、轻重之分，以大大提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果，而在此过程中，复位开关2始终被触动而控制指示灯23常亮，直至完成对内层材料的浸润、碾轧操作，即当内层材料因意外因素而不与辊轴12相接触时，则复位开关2自动复位并控制指示灯23关灭，以让操作者能够充分了解内层材料与改性阻燃助剂间是否接触完全，并在梯形浸润槽9受到外力或冲击作用而发生晃动时，梯形浸润槽9将带动滚轮8转动，而滚轮8将带动扭力弹簧25发生弹性形变，同时由弹性柱21、滑块5来带动第一伸缩弹簧4逐渐压缩，并依据第一伸缩弹簧4和扭力弹簧25共同的回复力作用，来降低晃动造成的影响，以提高工作时的稳定性，进而在保证工作稳定性的同时能够有效的提升内层材料对改性阻燃助剂的吸收效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种竹纤维过滤材料，包括内层材料和外层材料，其特征在于，所述外层材料设置于内层材料的两侧，所述外层材料为改性棉麻布，且厚度控制在0.5-1.5毫米；

所述改性棉麻布由如下步骤生产得到：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在65-85度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到改性棉麻布；

所述内层材料由重量百分比分别为50-70％的竹原纤维、10-20％的竹浆纤维、10-20％的竹炭纤维和5-15％的木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为2-4毫米及60-90微米，以制得内层材料。

2.一种竹纤维过滤材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)外层材料的制备：先对棉麻布的两侧面进行刮磨直至表面出现棉绒，再用直径为1.5毫米的毛衣针来均匀的扎出针孔，并经揉搓、梳理后，将其置于聚氨酯果冻胶中浸润60分钟，且倒入可膨胀石墨颗粒与其共混，并使浸润温度控制在65-85度，之后对其刮磨至整体厚度为2.5毫米，再用直径为0.15毫米的不锈钢针来均匀的扎出针孔，最后经冷却定型、磨边修剪，以得到外层材料；

2)内层材料的制备：将竹原纤维、竹浆纤维、竹炭纤维和木棉纤维相互混编，并经现有的湿法造纸工艺获取粗级内层材料后，来通过磨制、修边，控制厚度和孔径分别为2-4毫米及60-90微米，以制得内层材料；

3)浸润处理：先将内层材料置于碾轧装置中，并导入改性阻燃助剂与其相混合，且浸润温度与时间分别控制在50-70度和70-110分钟，再将其取出并置于含有液氨的氨熏室中相互反应60分钟，且氨熏温度与压强分别控制在50-70度和2.5MPa，之后将其取出并与浓度为30％的过氧化氢溶液在常温下相互反应30分钟，再将其取出并置于120度的蒸发室中循环湿蒸180分钟，并放入冷水槽内辊压水洗后热烘，以得到处理后的内层材料；

4)复合成型处理：将外层材料贴附于处理后的内层材料的两侧面，并经现有的面料复合工艺获取到粗级竹纤维过滤材料后，来通过热压、修剪，以制得竹纤维过滤材料。

3.根据权利要求2所述的一种竹纤维过滤材料的制备工艺，其特征在于，所述改性阻燃助剂中的各原料由重量百分比分别为40-60％的甲醛、15-25％的稀盐酸、15-25％的稀硫酸和5-15％的磷化氢组成，且稀盐酸的浓度为20％、稀硫酸的浓度为30％；

所述改性阻燃助剂由以下方法制备得到：先将甲醛与稀盐酸混合均匀后，再将稀硫酸导入其中混匀，之后采用循环泵将混合料液注入吸收塔内，并通入磷化氢气体，且在压强为1.5MPa、温度为50-60度下，由吸收塔进行循环吸收，以充分反应生成四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷，再经减压蒸馏、脱色急冷和过滤后，以得到改性阻燃助剂。

4.根据权利要求2所述的一种竹纤维过滤材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤3)中碾轧装置的工作过程如下：先将内层材料平放入梯形浸润槽(9)中，并与辊轴(12)相接触，再加入改性阻燃助剂直至梯形浸润槽(9)逐渐压缩第二伸缩弹簧(24)并向下运动，带动底部的固定块(10)触动复位开关(2)为止，并由复位开关(2)控制指示灯(23)常亮，同时开启电加热片(3)和电动马达(20)，先由电动马达(20)来带动凸轮(17)运动，依据凸轮(17)与滚珠(19)为配合结构，进而凸轮(17)与滚珠(19)充分接触并带动活动杆(13)运动，再由活动杆(13)带动辊轴(12)对平放的内层材料来回碾轧，而在此过程中，复位开关(2)始终被触动而控制指示灯(23)常亮，直至完成对内层材料的浸润、碾轧操作。

5.根据权利要求4所述的一种竹纤维过滤材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤3)中碾轧装置由工作台(1)、复位开关(2)、电加热片(3)、第一伸缩弹簧(4)、滑块(5)、滑槽(6)、固定槽(7)、滚轮(8)、梯形浸润槽(9)、固定块(10)、固定套(11)、辊轴(12)、活动杆(13)、固定轴(14)、固定板(15)、记忆弹簧(16)、凸轮(17)、转轴(18)、滚珠(19)、电动马达(20)、弹性柱(21)、控制面板(22)、指示灯(23)、第二伸缩弹簧(24)和扭力弹簧(25)组成，所述工作台(1)的一侧安装有控制面板(22)，所述控制面板(22)的一侧设置有指示灯(23)，所述工作台(1)的顶部一侧分别通过螺栓固定有电动马达(20)和固定板(15)，所述电动马达(20)的一侧通过联轴器活动连接有转轴(18)，所述转轴(18)的一端通过焊接固定有凸轮(17)，所述活动杆(13)穿过固定板(15)，且两端分别设置有滚珠(19)和固定套(11)，且滚珠(19)与凸轮(17)为配合结构，且位于固定板(15)与滚珠(19)之间的一段活动杆(13)的外部套接有记忆弹簧(16)，且两端分别与固定板(15)和活动杆(13)通过点焊固定，所述固定套(11)的一侧通过轴承活动连接有辊轴(12)；

所述工作台(1)的另一侧开设有固定槽(7)，所述固定槽(7)的两侧对应设置有滑槽(6)，所述滑槽(6)的内部对应安装有滑块(5)，且滑块(5)与滑槽(6)的一侧内壁之间连接有第一伸缩弹簧(4)，所述滑块(5)的一侧通过铰链活动连接有弹性柱(21)，且两个弹性柱(21)之间通过铰链活动连接有固定轴(14)，所述固定轴(14)的外部均匀分布有滚轮(8)，且两个滚轮(8)之间连接有扭力弹簧(25)，所述固定槽(7)的底部内壁中心处设置有复位开关(2)，且复位开关(2)与指示灯(23)电性连接，所述固定槽(7)的底部内壁均匀分布有第二伸缩弹簧(24)，且第二伸缩弹簧(24)的一端连接有梯形浸润槽(9)，且梯形浸润槽(9)与滚轮(8)为配合结构，且固定套(11)和辊轴(12)均位于梯形浸润槽(9)的内部，所述梯形浸润槽(9)的底部均匀嵌入有电加热片(3)，所述梯形浸润槽(9)的底部中心处安装有固定块(10)，且固定块(10)与复位开关(2)为配合结构，所述电加热片(3)和电动马达(20)均与控制面板(22)电性连接。

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