CN111974089A - 一种负离子有机过滤板 - Google Patents

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金雅娣
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
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Abstract

本发明属于过滤领域，具体涉及一种负离子有机过滤板，以竹炭颗粒为负离子粉，以聚乙烯醇为粘附剂和固化剂，形成单体纤维带有微孔结构的多层纤维网状结构。本发明解决了现有过滤材料吸水严重的问题，利用聚乙烯醇的缩聚物具有不溶性的特点，形成疏水型多孔结构，并且辅以竹炭颗粒的负离子特性，形成强吸附多孔过滤体系。

Description

一种负离子有机过滤板
技术领域
本发明属于过滤领域，具体涉及一种负离子有机过滤板。
背景技术
目前，通风过滤网主要是以PP、PET等纤维纺织成型制成一体，其耐酸碱性，耐腐蚀性均较佳，而且阻力低，可以进行反复清洗，经济性相对来说非常高，另外其所捕捉之长短纤维及尘粒易清洗，过滤效率不受清洗影响，耐冲击强度非常好，是广大客户的首选产品。空调过滤网为凹凸式蜂巢结构，可广泛应用于污水过滤系统、空气过滤，易于多次清洗调换，起效时间持久。而且空调过滤网清洗方便，得到广大用户的认可。上述这些都是粗效过滤网，主要用途就是粗尘过滤，空气过滤系统预过滤。直接过滤，工艺简单，透气性好，精度均匀稳定，不泄漏，再生性能好、再生速度快、安装方便、效率高、使用寿命长。主要用于空调、净化器，抽油烟机、空气滤清器，除湿器及除尘器等，适用于各种不同的过滤、除尘和分离要求，适用于石油、化工、矿产、食品、制药等各行各业的过滤。
过滤网的用途越来越广，一般家庭里也都会经常用到。但是目前的过滤材料仅限于对空气的粗过滤，同时将空气内的水分不断吸收，造成环境干燥。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种负离子有机过滤板，解决了现有过滤材料吸水严重的问题，利用聚乙烯醇的缩聚物具有不溶性的特点，形成疏水型多孔结构，并且辅以竹炭颗粒的负离子特性，形成强吸附多孔过滤体系。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种负离子有机过滤板，以竹炭颗粒为负离子粉，以聚乙烯醇为粘附剂和固化剂。
所述过滤板由负离子单丝编织而成，所述负离子单丝以竹炭颗粒为负离子粉，以含有共轭双键的聚合物为框架，所述聚合物由聚乙烯醇反应制得。
所述过滤板的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将竹炭颗粒加入至球磨机中，加入无水乙醇进行湿法球磨反应，得到竹炭细粉，所述竹炭颗粒为市售竹炭颗粒，粒径为4-8mm，所述无水乙醇加入量是竹炭颗粒质量的30-50％，湿法球磨反应的压力为1-3MPa，温度为10-20℃；所述竹炭细粉的粒径为10-40μm；
步骤2，将竹炭细粉加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素低温超声分散，得到悬浊液，所述竹炭细粉在无水乙醇中的浓度为100-200g/L，搅拌均匀的速度为1000-2000r/min，所述乙基纤维素的加入量是竹炭细粉质量的60-80％，低温超声分散的温度为10-20℃，超声频率为50-80kHz；
步骤3，将聚乙烯醇加入至二甲基甲酰胺中搅拌均匀，并加入乙基纤维素搅拌，形成浆料，所述聚乙烯醇在二甲基甲酰胺中的浓度为10-40g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；所述乙基纤维素的加入量是聚乙烯醇质量40-60％；
步骤4，将一半浆料放入纺丝机中进行恒温纺丝形成单体纤维，恒温纺丝的温度为155-165℃，单位纤维的粒径为400-1000μm；
步骤5，依次将悬浊液和剩余浆料喷洒在单体纤维上，并依次恒温烘干，得到预制纤维丝；所述悬浊液在单体纤维表面的喷洒量为0.3-0.6mL/cm2，恒温烘干温度为80-90℃，所述浆料的喷洒量为0.5-0.9mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度的温度为100-110℃，时间为10-20min，第二梯度的温度为160-180℃；
步骤6，将预制纤维丝编织形成单网结构，并将4-8个单网结构叠加挤压形成压制网，将压制网悬挂在马弗炉中快速升温烧结得到微孔过滤板，所述预制纤维丝以3-5根为一股，用于编织单网结构，所述叠加挤压的压力为10-13MPa，快速升温烧结的温度为260-280℃，升温速度为40-60℃/min。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有过滤材料吸水严重的问题，利用聚乙烯醇的缩聚物具有不溶性的特点，形成疏水型多孔结构，并且辅以竹炭颗粒的负离子特性，形成强吸附多孔过滤体系。
2.本发明利用聚乙烯醇的纤维化和压制涂覆配合的方式，在挤压下形成以纤维为单体的多层交错网结构，通知利用聚乙烯醇的缩聚反应形成纤维微孔体系，大大提升了交错网状结构的内微孔化，大大提升了过滤效果。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种负离子有机过滤板，其制备方法包括如下步骤：
步骤1，将竹炭颗粒100g加入至球磨机中，加入无水乙醇进行湿法球磨反应，得到竹炭细粉，所述竹炭颗粒为市售竹炭颗粒，粒径为4mm，所述无水乙醇加入量是竹炭颗粒质量的30％，湿法球磨反应的压力为1MPa，温度为10℃；所述竹炭细粉的粒径为10μm；
步骤2，将竹炭细粉加入至无水乙醇(1L)中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素低温超声分散，得到悬浊液，所述竹炭细粉在无水乙醇中的浓度为100g/L，搅拌均匀的速度为1000r/min，所述乙基纤维素的加入量是竹炭细粉质量的60％，低温超声分散的温度为10℃，超声频率为50kHz；
步骤3，将聚乙烯醇10g加入至二甲基甲酰胺(1L)中搅拌均匀，并加入乙基纤维素搅拌，形成浆料，所述聚乙烯醇在二甲基甲酰胺中的浓度为10g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；所述乙基纤维素的加入量是聚乙烯醇质量40％，约4g；
步骤4，将一半浆料放入纺丝机中进行恒温纺丝形成单体纤维，恒温纺丝的温度为155℃，单位纤维的粒径为400μm；
步骤5，依次将悬浊液和剩余浆料喷洒在单体纤维上，并依次恒温烘干，得到预制纤维丝；所述悬浊液在单体纤维表面的喷洒量为0.3mL/cm2，恒温烘干温度为80℃，所述浆料的喷洒量为0.5mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度的温度为100℃，时间为10min，第二梯度的温度为160℃；
步骤6，将预制纤维丝编织形成单网结构，并将4个单网结构叠加挤压形成压制网，将压制网悬挂在马弗炉中快速升温烧结得到微孔过滤板，所述预制纤维丝以3根为一股，用于编织单网结构，所述叠加挤压的压力为10MPa，快速升温烧结的温度为260℃，升温速度为40℃/min。
所述过滤材料的厚度为0.9mm，对0.3μm的氯化钠气溶胶粒子的最高截留率为96.7％，具有良好的过滤效果，对水蒸气含量为5％的空气过滤处理，过滤前后水蒸气的含量变化极小，忽略不计。
实施例2
一种负离子有机过滤板，其制备方法包括如下步骤：
步骤1，将竹炭颗粒200g加入至球磨机中，加入无水乙醇进行湿法球磨反应，得到竹炭细粉，所述竹炭颗粒为市售竹炭颗粒，粒径为8mm，所述无水乙醇加入量是竹炭颗粒质量的50％，湿法球磨反应的压力为3MPa，温度为20℃；所述竹炭细粉的粒径为40μm；
步骤2，将竹炭细粉加入至无水乙醇(1L)中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素低温超声分散，得到悬浊液，所述竹炭细粉在无水乙醇中的浓度为200g/L，搅拌均匀的速度为2000r/min，所述乙基纤维素的加入量是竹炭细粉质量的80％，低温超声分散的温度为20℃，超声频率为80kHz；
步骤3，将聚乙烯醇40g加入至二甲基甲酰胺(1L)中搅拌均匀，并加入乙基纤维素搅拌，形成浆料，所述聚乙烯醇在二甲基甲酰胺中的浓度为40g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；所述乙基纤维素的加入量是聚乙烯醇质量40％；
步骤4，将一半浆料放入纺丝机中进行恒温纺丝形成单体纤维，恒温纺丝的温度为165℃，单位纤维的粒径为1000μm；
步骤5，依次将悬浊液和剩余浆料喷洒在单体纤维上，并依次恒温烘干，得到预制纤维丝；所述悬浊液在单体纤维表面的喷洒量为0.6mL/cm2，恒温烘干温度为90℃，所述浆料的喷洒量为0.9mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度的温度为110℃，时间为20min，第二梯度的温度为180℃；
步骤6，将预制纤维丝编织形成单网结构，并将8个单网结构叠加挤压形成压制网，将压制网悬挂在马弗炉中快速升温烧结得到微孔过滤板，所述预制纤维丝以5根为一股，用于编织单网结构，所述叠加挤压的压力为13MPa，快速升温烧结的温度为280℃，升温速度为60℃/min。
所述过滤材料的厚度为0.9mm，对0.3μm的氯化钠气溶胶粒子的最高截留率为98.2％，具有良好的过滤效果，对水蒸气含量为5％的空气过滤处理，过滤前后水蒸气的含量变化极小，忽略不计。
实施例3
一种负离子有机过滤板，其制备方法包括如下步骤：
步骤1，将竹炭颗粒200g加入至球磨机中，加入无水乙醇进行湿法球磨反应，得到竹炭细粉，所述竹炭颗粒为市售竹炭颗粒，粒径为6mm，所述无水乙醇加入量是竹炭颗粒质量的40％，湿法球磨反应的压力为2MPa，温度为15℃；所述竹炭细粉的粒径为30μm；
步骤2，将竹炭细粉加入至无水乙醇(1L)中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素低温超声分散，得到悬浊液，所述竹炭细粉在无水乙醇中的浓度为150g/L，搅拌均匀的速度为1500r/min，所述乙基纤维素的加入量是竹炭细粉质量的70％，低温超声分散的温度为15℃，超声频率为70kHz；
步骤3，将聚乙烯醇30g加入至二甲基甲酰胺(1L)中搅拌均匀，并加入乙基纤维素搅拌，形成浆料，所述聚乙烯醇在二甲基甲酰胺中的浓度为30g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；所述乙基纤维素的加入量是聚乙烯醇质量50％；
步骤4，将一半浆料放入纺丝机中进行恒温纺丝形成单体纤维，恒温纺丝的温度为160℃，单位纤维的粒径为800μm；
步骤5，依次将悬浊液和剩余浆料喷洒在单体纤维上，并依次恒温烘干，得到预制纤维丝；所述悬浊液在单体纤维表面的喷洒量为0.5mL/cm2，恒温烘干温度为85℃，所述浆料的喷洒量为0.7mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度的温度为105℃，时间为15min，第二梯度的温度为170℃；
步骤6，将预制纤维丝编织形成单网结构，并将6个单网结构叠加挤压形成压制网，将压制网悬挂在马弗炉中快速升温烧结得到微孔过滤板，所述预制纤维丝以4根为一股，用于编织单网结构，所述叠加挤压的压力为11MPa，快速升温烧结的温度为270℃，升温速度为50℃/min。
所述过滤材料的厚度为0.9mm，对0.3μm的氯化钠气溶胶粒子的最高截留率为97.3％，具有良好的过滤效果，对水蒸气含量为5％的空气过滤处理，过滤前后水蒸气的含量变化极小，忽略不计。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了现有过滤材料吸水严重的问题，利用聚乙烯醇的缩聚物具有不溶性的特点，形成疏水型多孔结构，并且辅以竹炭颗粒的负离子特性，形成强吸附多孔过滤体系。
2.本发明利用聚乙烯醇的纤维化和压制涂覆配合的方式，在挤压下形成以纤维为单体的多层交错网结构，通知利用聚乙烯醇的缩聚反应形成纤维微孔体系，大大提升了交错网状结构的内微孔化，大大提升了过滤效果。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负离子有机过滤板，其特征在于：以竹炭颗粒为负离子粉，以聚乙烯醇为粘附剂和固化剂。
2.根据权利要求1所述负离子有机过滤板，其特征在于：所述过滤板由负离子单丝编织而成，所述负离子单丝以竹炭颗粒为负离子粉，以含有共轭双键的聚合物为框架，所述聚合物由聚乙烯醇反应制得。
3.根据权利要求2所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述过滤板的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将竹炭颗粒加入至球磨机中，加入无水乙醇进行湿法球磨反应，得到竹炭细粉；
步骤2，将竹炭细粉加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素低温超声分散，得到悬浊液；
步骤3，将聚乙烯醇加入至二甲基甲酰胺中搅拌均匀，并加入乙基纤维素搅拌，形成浆料；
步骤4，将一半浆料放入纺丝机中进行恒温纺丝形成单体纤维，恒温纺丝的温度为155-165℃，单位纤维的粒径为400-1000μm；
步骤5，依次将悬浊液和剩余浆料喷洒在单体纤维上，并依次恒温烘干，得到预制纤维丝；
步骤6，将预制纤维丝编织形成单网结构，并将4-8个单网结构叠加挤压形成压制网，将压制网悬挂在马弗炉中快速升温烧结得到微孔过滤板。
4.根据权利要求3所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述步骤1中的竹炭颗粒为市售竹炭颗粒，粒径为4-8mm，所述无水乙醇加入量是竹炭颗粒质量的30-50％，湿法球磨反应的压力为1-3MPa，温度为10-20℃；所述竹炭细粉的粒径为10-40μm。
5.根据权利要求3所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述步骤2中的竹炭细粉在无水乙醇中的浓度为100-200g/L，搅拌均匀的速度为1000-2000r/min，所述乙基纤维素的加入量是竹炭细粉质量的60-80％，低温超声分散的温度为10-20℃，超声频率为50-80kHz。
6.根据权利要求3所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述步骤3中的聚乙烯醇在二甲基甲酰胺中的浓度为10-40g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；所述乙基纤维素的加入量是聚乙烯醇质量40-60％。
7.根据权利要求3所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述步骤5中的悬浊液在单体纤维表面的喷洒量为0.3-0.6mL/cm2，恒温烘干温度为80-90℃，所述浆料的喷洒量为0.5-0.9mL/cm2，恒温烘干采用二梯度烘干，第一梯度的温度为100-110℃，时间为10-20min，第二梯度的温度为160-180℃。
8.根据权利要求3所述的负离子有机过滤板,其特征在于:所述步骤6中的预制纤维丝以3-5根为一股，用于编织单网结构，所述叠加挤压的压力为10-13MPa，快速升温烧结的温度为260-280℃，升温速度为40-60℃/min。
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