CN112553769A - 一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新材料加工技术领域，具体涉及一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法及其应用，该制备方法包括如下步骤：将塑料原料干燥后，与静电助剂母粒混合喂入螺杆挤出机经五区加热熔融，之后经纺丝模头拉丝进入冷水槽降温成型，之后经一组牵伸装置热水拉伸后将集束收集且缠绕于盘头，放置盘头架丝均匀摆列后进入经编机织造，经编成塑料网布，再将网布通过直流高压电进行电晕放电法驻极，得到利用静电捕捉粉尘的塑料网具，该网具可应用于吸附窗纱、空气净化器、智能空调机、空净一体化设备、汽车空调器或防护型口罩中。该网具静电荷分布均匀稳定，静电场强度高，对空气中粉尘吸附能力强，提高了静电网的各种性能。

Description

一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于新材料加工技术领域，具体涉及一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法及其应用。
背景技术
在现代社会，一味追求经济的快速发展已酿成了严重的环境污染，导致空气质量下降，空气中PM2.5含量增加。这些有害颗粒、粉尘等微小颗粒会影响到人体的呼吸器官，对人体造成危害，因此室内空气净化越来越引起人们的高度重视。所以吸附型窗纱、空气净化器和智能空调机等净化设备发展势头强劲，市场刚性需求量大，这就给了静电吸附网巨大的应用市场空间。
市售的静电吸附网通常由以下的工艺制备所得，其步骤是：(1)混合物料；(2)挤出制丝；(3)将粗丝过100℃的热水拉伸成细丝；(4)收卷，通过静编机编织为防尘网。以上工艺制备所得的网往往不具有抗静电防尘的效果，现有技术方案解决这一技术问题的办法，就是加大静电母粒的混合比例，然而，这样会使生产成本会大幅度增加，影响产品的市场竞争力。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
针对现有技术中网具的粉尘吸附能力不足的问题，本发明提供了一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，该制备方法制得的网具，静电荷分布均匀且稳定，静电场强度高，静电荷库仑力大，对空气中粉尘吸附能力强，既降低了生产成本，又提高了静电网的性能。
本发明提供的利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，包括如下步骤：将塑料原料干燥后，与静电助剂母粒混合喂入螺杆挤出机经五区加热熔融，之后经纺丝模头拉丝进入冷水槽降温成型，之后经一组牵伸装置热水拉伸后将集束收集且缠绕于盘头，放置盘头架丝均匀摆列后进入经编机织造，经编成塑料网布，再将网布通过直流高压电进行电晕放电法驻极，即可得到利用静电捕捉粉尘的塑料网具。
进一步的，所述塑料原料为PE(聚乙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。PE和PET的静电大，通过该原料制得的网具电荷稳定且分布均匀。
进一步的，所述PE的干燥温度为70-90℃，干燥时间为1.5-2.5h；所述PET的干燥温度为150-170℃，干燥时间为3.5-4.5h。
进一步的，所述静电助剂母粒为电气石静电助剂母粒或无机盐静电助剂母粒；所述电气石静电助剂母粒包括二氧化硅，二氧化硅粒径为100μm。
进一步的，所述静电助剂母粒占原料的重量百分比3-5％。
进一步的，所述PE加热熔融的温度为：一区180℃、二区200℃、三区240℃、四区270℃、五区270℃；所述PET加热熔融的温度为：一区200℃、二区230℃、三区280℃、四区300℃、五区300℃。加热熔融的温度会影响熔融效果，温度过高会使分子碳化，后期得到的纤维很脆且容易断开，使用隐患很大，将其分为五区不同的温度进行熔融，后期得到的纤维更加结实耐用。
进一步的，所述牵伸装置热水拉伸倍数为4-8倍，水温为90-95℃。
进一步的，所述经编机织造定置为5、6、7、8、9针。
进一步的，所述高压电为10kV。
上述制备方法可应用于吸附窗纱、空气净化器、智能空调机、空净一体化设备、汽车空调器或防护型口罩的制备中。
本发明的有益效果为：
本发明通过直流高压电进行电晕放电法驻极，来弥补现有网具电荷不稳定且分布不均匀的问题。在电晕放电法驻极过程中，网布可以捕获电场中的电荷，保存在纤维内部孔径里，因为纤维的绝缘性和抗水性而冲突生电，驻极静电体能够长期安稳的储存电荷，注入到网体中与电气石或无机盐助剂的静电可达到很好的存储效果，形成较长时间的静电存储，在室外使用可达30天左右静电效果。
经本发明的制备方法得到的网具，既降低了生产成本，又提高了静电网的性能，静电荷分布均匀且稳定，静电场强度高，静电荷库仑力大，对空气中粉尘吸附能力强，该静电网的颗粒捕集效率几乎能达到100％，对甲醛的移除百分比能高达80％。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例所述的利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，包括如下步骤：
将PE原料在80℃温度下干燥2h后，与占原料重量百分比4％的电气石静电助剂母粒混合喂入螺杆挤出机经五区加热熔融，加热熔融温度为：一区180℃、二区200℃、三区240℃、四区270℃、五区270℃，之后经纺丝模头拉丝进入冷水槽降温成型，之后经一组牵伸装置在90℃温度下热水拉伸5倍后将集束收集且缠绕于盘头，放置盘头架丝均匀摆列后进入经编机(5、6、7、8、9针)织造，经编成塑料网布，再将网布通过10kV直流高压电进行电晕放电法驻极，即可得到利用静电捕捉粉尘的塑料网具。
对比例1
不进行电晕放电法驻极，其它步骤与实施例1相同，制得塑料网具。
实施例2
本发明实施例所述的利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，包括如下步骤：
将PET原料在160℃温度下干燥4h后，与占原料重量百分比5％的无机盐静电助剂母粒混合喂入螺杆挤出机经五区加热熔融，加热熔融温度为：一区200℃、二区230℃、三区280℃、四区300℃、五区300℃，之后经纺丝模头拉丝进入冷水槽降温成型，之后经一组牵伸装置在95℃温度下热水拉伸6倍后将集束收集且缠绕于盘头，放置盘头架丝均匀摆列后进入经编机(5、6、7、8、9针)织造，经编成塑料网布，再将网布通过10kV直流高压电进行电晕放电法驻极，即可得到利用静电捕捉粉尘的塑料网具。
对比例2
不进行电晕放电法驻极，其它步骤与实施例2相同，制得塑料网具。
对实施例1-2和对比例1-2制得的塑料网具进行如下性能测试：根据GB2626-2006测量颗粒捕集效率，根据GB2626-2006测量压差，根据GB/T 5453-1997测量透气率，根据HPLC(EPATO-5)测量甲醛移除百分比，测试结果如表1所示：
表1-塑料网具性能测试
Figure BDA0002792531390000041
由表1的数据可以看出，本发明制备的网具在颗粒捕集、有害颗粒移除、透气性能等方面有着更好的效果，也证明了网布通过10kV直流高压电进行电晕放电法驻极这一步骤能大大提高网具的性能。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将塑料原料干燥后，与静电助剂母粒混合喂入螺杆挤出机经五区加热熔融，之后经纺丝模头拉丝进入冷水槽降温成型，之后经一组牵伸装置热水拉伸后将集束收集且缠绕于盘头，放置盘头架丝均匀摆列后进入经编机织造，经编成塑料网布，再将网布通过直流高压电进行电晕放电法驻极，即可得到利用静电捕捉粉尘的塑料网具。
2.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述塑料原料为PE或PET。
3.如权利要求2所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述PE的干燥温度为70-90℃，干燥时间为1.5-2.5h；所述PET的干燥温度为150-170℃，干燥时间为3.5-4.5h。
4.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述静电助剂母粒为电气石静电助剂母粒或无机盐静电助剂母粒；所述电气石静电助剂母粒包括二氧化硅，二氧化硅粒径为100μm。
5.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述静电助剂母粒占原料的重量百分比3-5％。
6.如权利要求2所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述PE加热熔融的温度为：一区180℃、二区200℃、三区240℃、四区270℃、五区270℃；所述PET加热熔融的温度为：一区200℃、二区230℃、三区280℃、四区300℃、五区300℃。
7.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述牵伸装置热水拉伸倍数为4-8倍，水温为90-95℃。
8.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述经编机织造定置为5、6、7、8、9针。
9.如权利要求1所述的一种利用静电捕捉粉尘的塑料网具的制备方法，其特征在于，所述高压电为10kV。
10.如权利要求1所述的制备方法在制备吸附窗纱、空气净化器、智能空调机、空净一体化设备、汽车空调器或防护型口罩中的应用。
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