CN109968754A - 一种含纳米材料的空气过滤纸 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种含纳米材料的空气过滤纸，自上而下依次包括第一外套层、第一支撑层、中间层、第二支撑层和第二外套层，空气过滤纸的外缘进行缝边；第一外套层和第二外套层均为玻璃纤维过滤纸；第一支撑层和第二支撑层均由金属线束经纬编织而成，中间层由纳米纤维丝束编织而成；第一外套层与第一支撑层之间、第二外套层与第二支撑层之间填充活性炭；第一支撑层与中间层之间、第二支撑层与中间层之间填充纳米纤维；本发明提高了强度，增加了过滤效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气过滤纸，特别涉及一种含纳米材料的空气过滤纸。
背景技术
空气过滤纸广泛应用于各种过滤器的过滤层，是过滤功能的核心组件。滤纸的材质为纤维制成品，根据组成滤纸的纤维种类不同，滤纸的性能、用途也不一样。目前市面上生产滤纸的主要原料包括石棉纤维、玻璃纤维、植物纤维等。石棉纤维具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。由于纤维越细，过滤性能就越好，而玻璃纤维的直径远远小于植物纤维，因此目前市面上通常采用玻璃纤维为原料生产空气过滤纸。玻璃纤维作为空气过滤纸有许多优良的性能，例如：具有极高的过滤效率，很好的化学稳定性和较低的阻力，但是玻璃纤维过滤纸容易破碎，强度不高，并且其表面含有很多亲水的羟基，遇到淀粉等类似物质时容易附着，从而滋生霉菌，对过滤效率有极大的影响。随着人们对环境要求的不断提高，空气过滤器的应用领域不断扩大，对空气过滤纸的强度和过滤效率的要求越来越高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种含纳米材料的空气过滤纸，提高了强度，增加了过滤效果。
具体的技术方案如下：
一种含纳米材料的空气过滤纸，自上而下依次包括第一外套层、第一支撑层、中间层、第二支撑层和第二外套层，空气过滤纸的外缘进行缝边；
第一外套层和第二外套层均为玻璃纤维过滤纸；
第一支撑层和第二支撑层均由金属线束经纬编织而成，第一支撑层和第二支撑层上矩阵式的布设多个支撑凸起，支撑凸起为正四棱锥结构，第一支撑层的支撑凸起的顶部与第一外套层相接触，第二支撑层的支撑凸起的顶部与第二外套层相接触；
中间层由纳米纤维丝束编织而成；
第一外套层与第一支撑层之间、第二外套层与第二支撑层之间填充活性炭；
第一支撑层与中间层之间、第二支撑层与中间层之间填充纳米纤维。
进一步的，金属线束由三股铜线和一股银线绞织而成，铜线的直径为120-250nm，银线的直径为150-200nm。
进一步的，在第一支撑层和第二支撑层中，经向相邻的两个金属线束之间的距离为0.5-1.5mm，纬向相邻的两个金属线束之间的距离为0.25-0.75mm；经向相邻的两个金属线束之间的距离为纬向相邻的两个金属线束之间的距离的两倍。
进一步的，纳米纤维丝束由长度为5-12cm的纳米纤维绞织而成，纳米纤维丝束的直径为0.3-1.2mm。
进一步的，第一外套层和第二外套层的玻璃纤维过滤纸为3-6层。
本发明的有益效果为：
本发明通过改进空气过滤纸的结构设置，提高了强度和韧性，同时还提高了过滤效果。
附图说明
图1为本发明剖视图。
图2为实施例中研磨装置的剖视图。
图3为研磨装置的侧视图。
图4为图2中第二球磨组件的局部放大图。
图5为图2中震荡组件放大图。
附图标记
第一外套层1、第一支撑层2、中间层3、第二支撑层4、第二外套层5、支撑凸起6、活性炭7、纳米纤维8；
壳体21、进料口22、第一上承压板23、第一下承压板24、第一辊压组件25、第一球磨通道26、第一通道27、第二上承压板28、第一下承压板29、第二辊压组件210、第三辊压组件211、第二通道212、第一隔板213、第三通道214、第一收料腔215、第二收料腔216、第一盖板217、第一辊筒218、第一压条219、第二辊筒220、第二压条221、第一齿条222、第三辊筒223、辊压槽224、磨球225、第二齿条226、第一齿轮227、第二齿轮228、第三齿轮229、第四齿轮230、第一链条231、第二链条232、第五齿轮233、第三链条234、第一电机235、第六齿轮236、第七齿轮237、第四链条238、第二电机239、第八齿轮240、第一门板241、第二门板242、震荡组件243、上推震机构244、下推震机构245、凸轮246、上固定板247、上推杆248、下推板249、连杆250、推进端子251、限位板252、弹簧253、第九齿轮254、第五链条255、第三电机256、第十齿轮257。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
如图所示一种含纳米材料的空气过滤纸，自上而下依次包括第一外套层1、第一支撑层2、中间层3、第二支撑层4和第二外套层5，空气过滤纸的外缘进行缝边；
第一外套层和第二外套层均为玻璃纤维过滤纸；
第一支撑层和第二支撑层均由金属线束经纬编织而成，第一支撑层和第二支撑层上矩阵式的布设多个支撑凸起6，支撑凸起为正四棱锥结构，第一支撑层的支撑凸起的顶部与第一外套层相接触，第二支撑层的支撑凸起的顶部与第二外套层相接触；
中间层由纳米纤维丝束编织而成；
第一外套层与第一支撑层之间、第二外套层与第二支撑层之间填充活性炭7；
第一支撑层与中间层之间、第二支撑层与中间层之间填充纳米纤维8。
进一步的，金属线束由三股铜线和一股银线绞织而成，铜线的直径为120-250nm，银线的直径为150-200nm。
进一步的，在第一支撑层和第二支撑层中，经向相邻的两个金属线束之间的距离为0.5-1.5mm，纬向相邻的两个金属线束之间的距离为0.25-0.75mm；经向相邻的两个金属线束之间的距离为纬向相邻的两个金属线束之间的距离的两倍。
进一步的，纳米纤维丝束由长度为5-12cm的纳米纤维绞织而成，纳米纤维丝束的直径为0.3-1.2mm。
进一步的，第一外套层和第二外套层的玻璃纤维过滤纸为3-6层。
在本实施例中，活性炭的粒径为150-300nm，活性炭通过研磨装置进行研磨；
研磨装置包括壳体21，壳体中设有第一球磨组件和第二球磨组件，壳体的顶部设有进料口22，进料口位于壳体的右侧；
第一球磨组件包括第一上承压板23、第一下承压板24和第一辊压组件25；
第一上承压板自右向左倾斜向下的固定在壳体中，第一下承压板平行的固定在第一上承压板的下方，第一上承压板和第一下承压板之间形成第一球磨通道26，第一球磨通道的进口端与进料口相连通，第一下承压板的底部设有第一通道27；
两个第一辊压组件可转动的设置在第一球磨通道中；
第二球磨组件设置在第一球磨组件的下方，第二球磨组件包括第二上承压板28、第一下承压板29、第二辊压组件210和第三辊压组件211；
第二上承压板自左向右倾斜向下的固定在壳体中，第二下承压板平行的固定在第二上承压板的下方，第二上承压板和第二下承压板之间形成第二球磨通道，第二上承压板的顶部设有第二通道212，第一通道和第二通道的右侧竖直的设有一个第一隔板213，使第二球磨通道与第一球磨通道相连通，第二下承压板的底部设有第三通道214；
两个第二辊压组件和第三辊压组件可转动的设置在第二球磨通道中；
第二球磨组件的底部设有收料组件；
收料组件包括顶部开口的第一收料腔215和第二收料腔216，第一收料腔位于第二收料腔的右侧，第一收料腔的顶部设有第一盖板217，第一盖板自右向左倾斜向下设置，第一盖板由不锈钢筛网构成。
进一步的，第一辊压组件包括第一辊筒218，第一辊筒的外壁上呈圆周状的均匀布设多个第一压条219，第一压条沿第一辊筒的轴线方向设置，第一压条的截面形状为圆弧形结构，第一压条与第一上承压板和第一下承压板之间存在第一辊压间隙；
第二辊压组件包括第二辊筒220，第二辊筒的外壁上呈圆周状的均匀布设多个第二压条221，第二压条沿第二辊筒的轴线方向设置，第二压条的截面形状为圆弧形结构，第二压条的外壁上设有第一齿条222，第一齿条与第二上承压板和第二下承压板之间存在第二辊压间隙，第二辊压间隙的高度小于第一辊压间隙的高度；
第三辊压组件包括第三辊筒223，第三辊筒的外壁上呈圆周状的均匀布设多个辊压槽224，辊压槽沿第三辊筒的轴向方向设置，辊压槽中可转动的设有圆柱体结构的磨球225，磨球的外壁上设有第二齿条226；
第三辊压组件设置在两个第二辊压组件之间，磨球上的第二齿条可与第二上承压板、第二下承压板相接触，同时，磨球上的第二齿条可与相邻的第二辊筒上的第二齿条相啮合。
进一步的，两个第一辊筒的支承轴均穿过壳体分别固定一个第一齿轮227，其中一个第一齿轮上同轴的固定一个第二齿轮228，两个第一齿轮相互啮合；
两个第二辊筒的支承轴均穿过壳体分别固定一个第三齿轮229，其中一个第三齿轮上同轴的固定一个第四齿轮230，两个第三齿轮之间通过第一链条231相连接，第二齿轮和第四齿轮之间通过第二链条232相连接，另一个第三齿轮上同轴的固定一个第五齿轮233，第五齿轮通过第三链条234与固定在第一电机235上的第六齿轮236相啮合；
第三辊筒的支承轴穿过壳体固定一个第七齿轮237，第七齿轮通过第四链条238与固定在第二电机239上的第八齿轮240相连接；
第一电机转动带动了两个第一辊压组件同时进行反向转动，同时，带动两个第二辊压组件同向转动；第二电机转动带动第三辊压组件与第二辊压组件进行同向转动；第三辊压组件的转速大于第二辊压组件的转速。
进一步的，壳体上与第一收料腔相连通的设有第一门板241，第一收料腔用于收集粒径符合要求的纳米材料；壳体上与第二收料腔相连通的设有第二门板242，第二收料腔用于回收粒径大于要求的纳米材料。
进一步的，壳体中还设有震荡组件243，震荡组件设置在第一球磨组件和第二球磨组件之间；
震荡组件包括上推震机构244、下推震机构245和凸轮246；
上推震机构包括上固定板247、上推杆248、下推板249和连杆250，上固定板水平的固定在壳体中，下推板平行且可移动的设置在上固定板的下方，下推板上垂直的设有多个上推杆，上推杆的顶部穿过上固定板与推进端子251相连接，推进端子为球体结构；连杆固定在下推板上且均匀布设在删推杆的连个，连杆的顶部穿过上固定板连接一个限位板252，连杆上套设弹簧253，弹簧压设在上固定板额下推板之间；
下推震机构与上推震机构结构相同、且镜像的设置上推震机构的下方，凸轮可转动的设置在上推震机构和下推震机构之间；凸轮的支承轴穿过壳体固定一个第九齿轮254，第九齿轮通过第五链条255与固定在第三电机256上的第十齿轮257相连接；第三电机带动凸轮转动，从而带动推进端子间歇性的撞击第一下承压板和第二上承压板。
研磨装置的控制方法为：
(1)活性炭经过进料口进入第一球磨通道中，在两个第一辊压组件的作用下进行第一次研磨；
(2)研磨完成后的活性炭进入第二球磨通道中，在第二辊压组件和第三辊压组件的作用下进行第二次研磨，第二次研磨过程中，第三辊筒在转动时，由于磨球会间隙性的与相邻的第二压条相接触，使磨球会同时进行自转，对活性炭进行多重研磨；
(3)第二次研磨结束后，活性炭经过第一盖板进行筛分，粒径符合要求的物料进入第一收料腔中；粒径不符合要求的活性炭进行第二收料腔中。
Claims (5)
1.一种含纳米材料的空气过滤纸，其特征为，自上而下依次包括第一外套层、第一支撑层、中间层、第二支撑层和第二外套层，空气过滤纸的外缘进行缝边；
第一外套层和第二外套层均为玻璃纤维过滤纸；
第一支撑层和第二支撑层均由金属线束经纬编织而成，第一支撑层和第二支撑层上矩阵式的布设多个支撑凸起，支撑凸起为正四棱锥结构，第一支撑层的支撑凸起的顶部与第一外套层相接触，第二支撑层的支撑凸起的顶部与第二外套层相接触；
中间层由纳米纤维丝束编织而成；
第一外套层与第一支撑层之间、第二外套层与第二支撑层之间填充活性炭；
第一支撑层与中间层之间、第二支撑层与中间层之间填充纳米纤维。
2.如权利要求1所述的一种含纳米材料的空气过滤纸，其特征为，金属线束由三股铜线和一股银线绞织而成，铜线的直径为120-250nm，银线的直径为150-200nm。
3.如权利要求1所述的一种含纳米材料的空气过滤纸，其特征为，在第一支撑层和第二支撑层中，经向相邻的两个金属线束之间的距离为0.5-1.5mm，纬向相邻的两个金属线束之间的距离为0.25-0.75mm；经向相邻的两个金属线束之间的距离为纬向相邻的两个金属线束之间的距离的两倍。
4.如权利要求1所述的一种含纳米材料的空气过滤纸，其特征为，纳米纤维丝束由长度为5-12cm的纳米纤维绞织而成，纳米纤维丝束的直径为0.3-1.2mm。
5.如权利要求1所述的一种含纳米材料的空气过滤纸，其特征为，第一外套层和第二外套层的玻璃纤维过滤纸为3-6层。
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| CN201910140537.0A Active CN109968754B (zh) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | 一种含纳米材料的空气过滤纸 |
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Citations (3)
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| CN106368048A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-01 | 苏州华泰空气过滤器有限公司 | 一种纳米活性炭滤纸的制备方法 |
| CN108554019A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-09-21 | 刘志刚 | 一种除螨滤网及其制备方法和应用 |
| CN108570761A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-09-25 | 陈文� | 一种抗菌透气的家纺面料及其制作方法 |
-
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- 2019-02-26 CN CN201910140537.0A patent/CN109968754B/zh active Active
Patent Citations (3)
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