CN111514654A - 一种过滤材料及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种过滤材料及其用途，该过滤材料至少包括两层无纺布层，所述第一层无纺布是由平均直径为5～30μm、直径CV值为10～50%的纤维构成，所述第二层无纺布是由平均直径为0.5～5μm、直径CV值为10～100%的纤维构成。本发明的过滤材料具有捕集效率高、容尘量高、压损低的特点，本发明的过滤材料可应用于天然气过滤、汽车空调过滤等工业过滤领域。

Description

一种过滤材料及其用途
技术领域
本发明涉及一种过滤材料及其用途。
背景技术
随着工业的迅速发展，给环境造成了很大的污染。为了缓解这种污染，人们开发了可以吸收空气中有害气体的各种过滤材料。目前，空气过滤用滤芯大多数是采用粗、细玻璃纤维经过湿法成网而形成的，所得过滤材料虽然具有捕集效率和容尘量较高的特点，但是该结构的过滤材料强力低、透气性差、压损高、使用寿命短，在实际工况下会增加更换滤芯的频率，增加滤芯成本及人力成本。
如中国公开专利CN102151450A公开了一种天然气过滤滤芯及其制造方法，该滤芯具有多层复合结构：外层不锈钢密纹网构成第一层表面过滤；无纺布保护层构成深层过滤；聚酯或玻纤过滤滤膜构成第二层表面过滤。该结构虽然可以保证滤芯的过滤精度，但是由于多层组合和组合密封结构，导致滤芯的透气性差、压损高，影响使用寿命，增加能耗。
又如中国公开专利CN204656266U公开了一种天然气过滤器的滤芯，它包括外粗滤纤维层、骨架纤维层、中细滤纤维层、吸附性纤维层和内精滤纤维层。构成该滤芯的结构层数较多，虽然提高了滤芯的过滤效率，但是由于层数较多，灰尘积压在滤芯内部，就会增加压损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种捕集效率高、容尘量高、压损低的过滤材料。
本发明的技术解决方案如下：本发明过滤材料至少包括两层无纺布层，所述第一层无纺布是由平均直径为5～30μm、直径CV值为10～50%的纤维构成，所述第二层无纺布是由平均直径为0.5～5μm、直径CV值为10～100%的纤维构成。
本发明过滤材料的厚度CV值优选为3～15%。
上述构成第一层无纺布的纤维优选为聚酯纤维或玻璃纤维。
上述构成第二层无纺布的纤维优选为聚酯纤维或聚丙烯纤维。
上述第二层无纺布下方优选包括一层由聚酯纤维或玻璃纤维构成的第三层无纺布。
上述第一层无纺布的克重优选为20～85g/m2。
上述第二层无纺布的克重优选为10～40g/m2。
在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，本发明过滤材料的容尘量优选为15g/m2以上。
在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，本发明过滤材料的压损优选为350Pa以下。
本发明的有益效果：由于本发明过滤材料包括粗纤维组成的第一层无纺布以及细纤维组成的第二层无纺布，得到的过滤材料具有捕集效率高、容尘量高、压损低、使用寿命长的特点。本发明的过滤材料可用于天然气过滤或汽车空调过滤等工业领域。
具体实施方式
本发明过滤材料至少包括两层无纺布层，所述第一层无纺布是由平均直径为5～30μm、直径CV值为10～50%的纤维构成，所述第二层无纺布是由平均直径为0.5～5μm、直径CV值为10～100%的纤维构成。第一层无纺布起粗效过滤的作用，构成第一层无纺布的纤维平均直径与直径CV值必须控制在一定的范围内，如果第一层无纺布中纤维的平均直径小于5μm的话，所得无纺布的纤维过细，与第二层无纺布纤维构成的梯度结构不明显，导致大粒径的粒子被截留在第一层无纺布表面，小粒径的粒子进入纤维层内部，会慢慢堵塞纤维层的孔径，导致过滤材料的压损逐渐升高。由于第一层无纺布的厚度大于第二层无纺布的厚度，第一层纤维平均直径过细的话，第一层无纺布就能足于完成对小粒径粒子的捕集，这样的话，第二层无纺布就起不到捕集的作用，而且此时当第一层无纺布与第二层无纺布复合在一起时，过滤材料整体的压损就会升高、透气性就会降低；如果第一层无纺布中纤维平均直径大于30μm的话，第一层无纺布纤维直径过粗，在粗过滤时仅仅能够截留粒径较大的粒子，粒径较小的粒子大多数经过第一层无纺布就被纤维直径更细的第二层无纺布层捕集，又因为第二层无纺布的厚度偏薄、对粒子的容纳量会减少，因此容易导致过滤材料整体过滤效率的下降。纤维直径CV值是指纤维直径的离散程度，即纤维直径的均匀程度。如果纤维直径CV值小于10%的话，虽然第一层无纺布的纤维直径均一性好，但是在实际纺丝生产过程中，由于受到温度、速度等纺丝条件的限制、喷丝头上孔径分布的微小差异以及在冷却过程中的温湿度差别，容易造成纤维之间的孔径减少，从而导致过滤材料的压损升高；如果纤维直径CV值大于50%的话，则第一层无纺布的纤维直径均一性差，粗直径纤维和细直径纤维都分布在第一层无纺布中，粗直径纤维和细直径纤维之间形成的大孔径数目较多，导致大粒径的粒子可以通过这些大孔径进入第二层无纺布中，这样就为小粒径的粒子进入第二层无纺布增加了阻碍，因此容易造成过滤材料整体捕集效率降低。考虑到过滤材料的捕集效率、压损以及容尘量，第一层无纺布优选是由平均直径为10～20μm、直径CV值为10～30%的纤维构成。
本发明的第二层无纺布起深层过滤的作用，如果第二层无纺布中纤维的平均直径小于0.5μm的话，由于构成第二层无纺布的纤维过细，纤维与纤维之间过于紧密，纤维层的孔径就会变小，虽然对更细粒径的粒子捕集效果明显，但是当小粒径的粒子被捕集同时充满在该纤维层中时，会导致过滤材料整体压损升高、透气性下降、使用寿命降低；如果第二层无纺布中纤维平均直径大于5μm的话，第二层无纺布纤维层的孔径增大而孔隙率减少，该纤维层虽然对大粒径粒子捕集效果好，但对于小粒径粒子的捕集效果变差，这种现象就会容易造成过滤材料整体过滤效率下降。纤维直径CV值是指纤维直径的离散程度，即纤维直径的均匀程度。如果纤维直径CV值小于10%的话，虽然第二层无纺布的纤维直径均一性好，但是此时纤维直径处于一个平均的水平，就没有较粗直径纤维和较细直径纤维的差别化分布。因为当第二层纤维网具有粗细直径纤维的部分差别化时，形成纤维网的纤维之间就会形成小部分大孔径以及大部分小孔径，大孔径可以捕集由未被第一层无纺布捕集的较小粒径的粒子，小孔径可以捕集更小粒径的粒子。而如果不存在这样差别化的结构时，则容易使过滤材料整体的捕集效率降低。考虑到过滤材料的捕集效率、压损以及使用寿命，第二层无纺布优选是由平均直径为0.5～3μm、直径CV值为10～50%的纤维构成。
本发明过滤材料的厚度CV值优选为3～15%，厚度CV值是指过滤材料厚度的离散程度，即厚度的均匀程度。过滤材料厚度CV值越小越好，厚度CV值越小代表过滤材料厚度越均匀，厚度均匀性好，就更利于后续的打折及使用。如果过滤材料的厚度CV值过大的话，则过滤材料厚度均一性变差，当第一层无纺布与第二层无纺布复合、打折成型后，容易造成过滤效率、压损及透气性的不均一，影响实际使用过程中的效果及寿命。由于过滤材料是由第一层无纺布和第二层无纺布经化学粘合法、热粘合法或超声波粘合法中的一种复合而成，第一层无纺布在湿法成网或者热轧加工中容易因为纤维分散不均匀及烘箱温度等设备参数与人为等因素造成该层厚度不均匀，第二层无纺布在熔喷加工后也容易因为温度、风速等设备参数造成厚度不均一，并且将两层无纺布在复合过程中，容易因为粘合剂的涂量不均、温度前后的不均或者超声波能量的差异造成整体过滤材料厚度的不均匀。
上述构成第一层无纺布的纤维优选为聚酯纤维或玻璃纤维，本发明的第一层无纺布是采用湿法或热轧工艺制造而成。湿法成网是由水槽悬浮的纤维沉集而制成的纤维网，再经固网等一系列加工而成的一种纸状无纺布。即湿法无纺布是水、纤维及化学助剂在专门的成形器中脱水而制成的纤维网，经物理、化学方法固网后所获得的无纺布。湿法无纺布纤网中纤维杂乱排列，材料几乎各向同性，产品蓬松性、纤网均匀性较好，生产成本较低。热轧工艺是利用一对或两对钢辊或包有其他材料的钢辊对纤维网进行加热加压，导致纤维网中部分纤维熔融而产生粘结，冷却后纤维网得到加固成为热轧无纺布。热轧无纺布由短纤维直接铺成网热粘结而成，材料强度无方向性，纵横向强度相近；由100%纤维组成具有多孔性，透气性佳，防水性能好。
上述构成第二层无纺布的纤维优选为聚酯纤维或聚丙烯纤维。本发明的第一层无纺布是采用熔喷工艺制作而成。熔喷工艺是采用高聚物熔体通过高速高温气流喷吹，使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维，然后凝聚到多孔滚筒或网帘上形成纤维网，再经自身粘合或热粘合作用得以加固而制成熔喷无纺布的一种技术。熔喷工艺流程短，纤维极细，纤维网比表面积大、孔隙率高，适用于过滤、吸液和保暖等领域。
上述第二层无纺布下方优选包括一层由聚酯纤维或玻璃纤维构成的第三层无纺布。第三层无纺布主要对第二层无纺布起保护作用。因为第二层无纺布采用熔喷工艺制造而成，熔喷工艺喷出的是很短的超细纤维，这种纤维形成的纤维网表面毛糙，在后续打折和使用过程中容易因为摩擦产生毛羽现象，造成过滤材料捕集效率下降。同时，第三层无纺布还可以增加过滤材料的整体强度，从而改善过滤材料强度低下的问题。
上述第一层无纺布的克重优选为20～85g/m2。过滤材料的第一层无纺布起粗过滤作用，因此该层材料的克重、厚度和厚度均一性对粗过滤作用有着较大的影响。如果第一层无纺布的克重过低、厚度过薄的话，第一层无纺布只能截留部分大粒径的粒子且是表面过滤，较小粒径的粒子不能被第一层无纺布截留，且不能进入第一层无纺布的纤维网内部被容纳，只能依靠第二层无纺布的过滤作用，对第二层无纺布的过滤要求过高，最终可能导致造成过滤材料整体过滤效率的下降且容尘量不高；如果第一层无纺布的克重过高、厚度过厚的话，当大粒径的粒子和小粒径的粒子同时进入第一层无纺布时，大粒径的粒子被表面截留，小粒径的粒子顺着纤维网之间的三维立体结构进入纤维网内部，因为第一层无纺布克重高、厚度厚，因此可以容纳大部分粒子，不能被捕集的更小粒径的粒子进入第二层无纺布，完成整体的过滤。虽然这样的结构可以保证过滤效率和容尘量，但是由于第一层无纺布纤维网内部被大部分粒子充满，压损和透气量可能会降低，同时随着克重的增加，成本也相应提高。
上述第二层无纺布的克重优选为10～40g/m2。过滤材料的第二层因为纤维细起主过滤作用，因此该层材料的克重、厚度对该层过滤作用有着很大的影响。如果第二层无纺布的克重过低、厚度过薄的话，过滤材料对小粒径的粒子的捕集效果会变差，最终造成过滤材料整体捕集效率的下降。因为第一层无纺布主要完成对大粒径的粒子和较小粒径的粒子的过滤，而第二层无纺布主要完成对小粒径的粒子的过滤；如果第二层无纺布的克重过高、厚度过厚的话，在第一层无纺布完成对大粒径的粒子和较小粒径的粒子过滤的同时，可以满足对更小粒径粒子的捕集。因此过滤材料的过滤效率可以保证，但是由于第二层无纺布纤维直径很细、纤维网结构比较致密，可能会造成压损和透气量降低，同时随着克重和厚度的增加，生产成本也相应提高。
在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，本发明过滤材料的容尘量优选为15g/m2以上。如果过滤材料的容尘量过低的话，在实际使用时，不足以容纳过滤过程中颗粒物的累积，造成过滤材料在使用一段时间后压损急速增高、透气性下降、使用寿命降低的情形。
在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，本发明过滤材料的压损优选为350Pa以下。如果过滤材料的压损过高的话，经打折、组立成型的过滤器在使用一段时间后会出现压损急剧升高的问题，这种现象容易导致能耗的增加，以及过滤器的提前损坏，最终导致成本的增加。
本发明过滤材料的制造方法，包括如下步骤：
(1)第一层无纺布的制备：采用聚酯纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维中的至少一种经湿法或热轧工艺制造而成。
(2)第二层无纺布的制备：采用聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯硫醚等聚合物中的一种经熔喷工艺制作而成。
(3)过滤材料的制备：至少将第一层无纺布和第二层无纺布采用化学粘合法、热粘合法或超声波粘合法进行复合。
上述步骤（3）中化学粘合法是将粘合剂通过浸渍、喷洒或者印花等方法施加到两层纤维网中间，经热处理使水分蒸发、粘合剂固化，从而制得复合材料的一种方法。热粘合法是利用热塑性高分子聚合物这一特性，使纤维网受热后部分纤维或热熔胶软化熔融，使纤维间产生粘连，冷却后纤维网加固，制得过滤材料。超声波粘合法是利用换能器将电能转化为机械振动，变幅杆扩大振幅，振幅传到连接传振器上带销钉上，销钉与纤维之间剧烈摩擦，与销钉接触的纤维开始熔融，冷却加固,制得过滤材料。
下面通过实施例更加详细地说明本发明，但本发明的保护范围不受这些实施例的限制，本发明过滤材料各性能的测定方法如下。
【纤维直径】
采用电子扫描显微镜对第一层无纺布和第二层无纺布进行拍摄。第一层无纺布拍摄倍率为600倍、第二层无纺布拍摄倍率为1000倍，分别取5个样品，每个样品均匀取10个纤维直径点，然后分别计算50个纤维直径点的平均值及分布情况。
【纤维直径CV值】
CV值又称“变异系数”，是衡量指标中各观测值变异程度的一个统计量。反映单位均值上的各指标观测值的离散程度，常用在两个总体均值不等或量纲不同的指标的离散程度的比较上。
纤维直径CV值是指纤维直径的离散程度，即纤维直径的均匀程度，
纤维直径CV值的计算公式如下：CV=σ/μ×100%,
其中，σ表示纤维直径的标准偏差；
μ表示纤维直径平均值。
【厚度CV值】
厚度CV值是指过滤材料厚度的离散程度，即厚度的均匀程度，厚度CV值的计算公式如下：CV=σ/μ×100%,
其中，σ表示过滤材料厚度的标准偏差；
μ表示厚度平均值。
【克重】
基于GB/T 4669-2008标准，将过滤材料切成200mm×200mm的正方形，总计3块，分别称重，然后通过计算得到过滤材料的克重，取3次计算的平均值。
【厚度】
基于GB/T 3820-1997标准，使用厚度千分表（挤压力0.000245Pa）测定过滤材料的厚度，随机选择10点进行测定，求出平均值。
【捕集效率、压损】
基于JIS B 9908标准，根据其中规定的滤材捕集效率测试方法，随机选取3个点，测定滤材的捕集效率和压损,并分别计算求出平均值。
【容尘量】
把剪好的片状滤材放在0.1m2开口面积的机器上并固定好，使用ISO-Fine-A2粉尘，设置风量为200m3/h、粉尘浓度为75mg/m3、截至压损增加200Pa，实验结束后取下样品，对实验前后的样品进行称重，并计算单位面积内增加的粉尘量。取过滤材料3个不同的部位进行测试，并对计算结果取平均值。
实施例1
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为10%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为10%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为3%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例2
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过气流成网、热轧定型，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET热轧无纺布，将该PET热轧无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例3
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为50%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为96%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为12%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例4
先采用纤维平均直径为10μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为0.5μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为2%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例5
先采用纤维平均直径为30μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为5μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为15%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例6
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过气流成网、热轧定型，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET热轧无纺布，将该PET热轧无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布；然后采用平均纤维直径为20μm的PET短纤维通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为20g/m2、厚度为0.15mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第三层无纺布。最后将第一层无纺布、第二层无纺布以及第三层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为13%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例7
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表1。
实施例8
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过气流成网、热轧定型，制得克重为15g/m2、厚度为0.13mm的PET热轧无纺布，将该PET热轧无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为8g/m2、厚度为0.04mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例9
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过气流成网、热轧定型，制得克重为85g/m2、厚度为0.70mm的PET热轧无纺布，将该PET热轧无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为40g/m2、厚度为0.30mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例10
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的玻璃纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的玻纤湿法无纺布，将该玻纤湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例11
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PET树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PET熔喷无纺布，该PET熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PET熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例12
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的玻璃纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的玻纤湿法无纺布，将该玻纤湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PET树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PET熔喷无纺布，该PET熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PET熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为8%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例13
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过气流成网、热轧定型，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET热轧无纺布，将该PET热轧无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得纤维平均直径为2μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为21%的过滤材料。本发明过滤材料各物性参见表2。
实施例1～13制得的过滤材料可用于工业过滤，如天然气过滤或汽车空空调过滤领域。
比较例1
先采用纤维平均直径为15μm、直径CV值为60%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得平均纤维直径为2μm、直径CV值为100%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为14%的过滤材料。该过滤材料各物性参见表3。
比较例2
先采用纤维平均直径为4μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得平均纤维直径为0.4μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为2%的过滤材料。该过滤材料各物性参见表3。
比较例3
先采用纤维平均直径为35μm、直径CV值为30%的PET短纤维，通过湿法成网、烘箱烘干，制得克重为50g/m2、厚度为0.43mm的PET湿法无纺布，将该PET湿法无纺布作为第一层无纺布；再采用PP树脂经熔融、计量、喷丝、成网、粘合、冷却，制得平均纤维直径为8μm、直径CV值为50%的PP熔喷无纺布，该PP熔喷无纺布的克重为25g/m2、厚度为0.21mm，将该PP熔喷无纺布作为第二层无纺布。最后将第一层无纺布和第二层无纺布通过喷洒丙烯酸粘合剂进行粘合，烘干后，制得厚度CV值为17%的过滤材料。该过滤材料各物性参见表3。
表1
Figure 33288DEST_PATH_IMAGE001
表2
Figure 824526DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure 965657DEST_PATH_IMAGE003
。
根据上述表，(1)由实施例1、3、7可知，同等条件下，实施例1、7中构成第一层无纺布的纤维直径CV值以及第二层无纺布的纤维直径CV值均在优选范围内时，所得过滤材料的捕集效率更高。
(2)由实施例4、5、7可知，同等条件下，实施例4、7中构成第一层无纺布的平均纤维直径以及第二层无纺布的平均纤维直径均在优选范围内时，所得过滤材料的捕集效率更高。
(3)由实施例2、6可知，同等条件下，实施例6中第二层无纺布下方含有第三层无纺布，所得过滤材料的捕集效率高、容尘量高。
(4)由实施例2、8、9可知，同等条件下，实施例2、9中构成第一层无纺布的克重以及第二层无纺布的克重均在优选范围内时，所得过滤材料的捕集效率高、容尘量高。
(6)由实施例2、13可知，同等条件下，实施例2中过滤材料厚度CV值在优选范围内时，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、容尘量高。
(7)由实施例1与比较例1可知，同等条件下，比较例1中构成过滤材料的纤维直径CV值过高，所得过滤材料的捕集效率低、容尘量低。
(8)由实施例4与比较例2可知，同等条件下，比较例2中构成过滤材料的纤维直径过细，所得过滤材料的容尘量低、压损高。
(9)由实施例7与比较例3可知，同等条件下，比较例3中构成过滤材料的纤维直径过粗，所得过滤材料的捕集效率低。

Claims (10)

1.一种过滤材料，其特征在于：该过滤材料至少包括两层无纺布层，所述第一层无纺布是由平均直径为5～30μm、直径CV值为10～50%的纤维构成，所述第二层无纺布是由平均直径为0.5～5μm、直径CV值为10～100%的纤维构成。
2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：该过滤材料的厚度CV值为3～15%。
3.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述构成第一层无纺布的纤维为聚酯纤维或玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述构成第二层无纺布的纤维为聚酯纤维或聚丙烯纤维。
5.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述第二层无纺布下方包括一层由聚酯纤维或玻璃纤维构成的第三层无纺布。
6.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述第一层无纺布的克重为20～85g/m2。
7.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述第二层无纺布的克重为10～40g/m2。
8.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征在于：在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，该过滤材料的容尘量为15g/m2以上。
9.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征在于：在过滤面积为0.1m2，风量为200m3/h时，该过滤材料的压损为350Pa以下。
10.一种权利要求1所述的过滤材料在天然气过滤、汽车空调过滤领域中的应用。
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