CN114618232A - 一种玻璃纤维空气过滤材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车内饰技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维空气过滤材料及其应用。所述材料从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。本发明制备的玻璃纤维碳素空气过滤材料具有以下优点：(1)该空气过滤材料能够有效净化汽车内部空气质量，推动国产汽车行业的安全环保化发展；(2)该空气过滤材料采用特定活性炭和无纺布等材料，能够长效保持较高的载炭量，且活性炭均匀吸附于无纺布材料上不易脱落，材料的吸附性能稳定；(3)该空气过滤材料采用玻璃纤维和无纺布复合，具有优异的机械性能，尺寸稳定，力学强度高；(4)该空气过滤材料的实用性强，适用于汽车行业过滤复合材料的技术推广。

Description

一种玻璃纤维空气过滤材料及其应用
技术领域
本发明涉及汽车内饰技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维空气过滤材料及其应用。
背景技术
随着中国工业水平的不断发展，经济建设不断进步，中国人民的消费水平日益提高，群众的目光逐渐投向更为优越的生活与精神领域，汽车作为代步工具逐渐普及，与此同时消费者对于汽车的安全实用性更为重视。随着中国国内汽车工业与国外汽车工业的合资、技术合作，国外的汽车安全标准也进入中国汽车工业的视野，中国工业人借鉴并调整后发现相比于汽车的外部安全和环保需求，国内对汽车内部空气质量安全的考虑相对较弱。为此，国产汽车内部空气安全质量的提升具有极高的立项意义。
玻璃纤维碳素空气过滤复合材料因具有优异的过滤性、吸附性，制品的尺寸稳定性好，以及低成本性能和易加工性，广泛应用于国内外各类行业，在家庭，学校，医疗单位，化工单位等许多地方的到广泛的使用。近年来，随着工业的飞速发展，将玻璃纤维空气过滤复合材料应用于汽车内部空气质量的改善已成为国内外汽车行业各大厂商追求的重要技术。玻璃纤维空气过滤复合材料能够有效吸附汽车生产过程中产生的苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，甲醛，乙醛，丙烯醛等有害化合物气体，同时对于汽车内部空气质量的其他污染源，玻璃纤维空气过滤复合材料也能有效根治，还能有效吸附车内粉尘，花粉，废气，以及因车内温度过高所产生的细菌等，从而净化车内的空气质量环境。基于此，制备一种吸附量高、力学性能优异的玻璃纤维碳素空气过滤材料成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明通过提供一种玻璃纤维空气过滤材料，解决了现有技术中汽车内部空气质量差，过滤材料吸附量低的问题，实现了一种吸附量高、力学性能优异的玻璃纤维碳素空气过滤材料。
本发明第一方面提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
在一种优选的实施方式中，所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。
在一种优选的实施方式中，所述无纺布的厚度为0.05-0.2mm。
在一种优选的实施方式中，按照重量份计，所述浸渍液的原料包括：碳材料15-30份，粘合剂5-15份，分散剂0.1-2份，水40-75份。
在一种优选的实施方式中，所述碳材料包括活性炭，石墨，碳纳米球，碳纳米管，石墨烯中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述碳材料为活性炭，所述活性炭为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭。
在一种优选的实施方式中，所述粘合剂包括阿拉伯胶，松香树脂，天然橡胶，淀粉，纤维素，明胶，硅酸盐，磷酸盐，白乳胶中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述粘合剂的熔点为55-64℃。
在一种优选的实施方式中，所述分散剂包括聚乙烯醇，异丁醇，石蜡油，乙撑基双硬脂酰胺，硬脂酸单甘油酯，三硬脂酸甘油酯，硬脂酸锌，低分子蜡，烷基硫酸盐中的至少一种。
本发明第二方面提供了一种玻璃纤维空气过滤材料的应用，应用于净化汽车内部空气质量。
有益效果：
本发明制备的玻璃纤维碳素空气过滤材料具有以下优点：
(1)该空气过滤材料能够有效净化汽车内部空气质量，快速吸附车内有害物质、粉尘、废气、细菌等，还能够去除车内异味，推动国产汽车行业的安全环保化发展；
(2)该空气过滤材料采用特定活性炭和无纺布等材料，能够长效保持较高的载炭量，且活性炭均匀吸附于无纺布材料上不易脱落，材料的吸附性能稳定，容尘量大；
(3)该空气过滤材料采用玻璃纤维和无纺布复合，不仅具有优异的吸附性能，还具有优异的机械性能，尺寸稳定，力学强度高；
(4)该空气过滤材料的原料成本低、工艺简便，实用性强，适用于汽车行业过滤复合材料的技术推广。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
在一些优选的实施方式中，所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度 130-150℃，热压压力1-4MPa，热压时间为1-6min。
在一些优选的实施方式中，所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。
进一步优选，所述浸渍的温度为20-30℃；所述压辊次数为1-5次。
在一些优选的实施方式中，所述无纺布的厚度为0.05-0.2mm。
进一步优选，所述无纺布的厚度为0.1mm，定量为5-10g/m2。
在一些优选的实施方式中，按照重量份计，所述浸渍液的原料包括：碳材料15-30份，粘合剂5-15份，分散剂0.1-2份，水40-75份。
更进一步，按照重量份计，所述浸渍液的原料包括：碳材料18-24份，粘合剂7-13份，分散剂0.2-1.5份，水50-75份。
在一些优选的实施方式中，所述碳材料包括活性炭，石墨，碳纳米球，碳纳米管，石墨烯中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述碳材料为活性炭。
更进一步优选，所述活性炭为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭可为市售，例如木林森活性炭江苏有限公司。
活性炭作为一种经特殊处理的炭材料，具有发达的微孔结构，高比表面积和表面活性使得其具有优异的吸附能力，同时活性炭的物理化学性质稳定，已经在水净化、污水处理等诸多领域有广泛应用。本发明运用高性能纳米吸附材料对汽车内空气杂质吸附过滤，提升汽车内部空气质量。但是实际实践过程中发现，活性炭与无纺布难以充分有效结合，通常需要添加粘合剂将活性炭和无纺布固定，但是粘合剂的添加往往对活性炭的吸附能力产生负面影响。经过大量探究发现，当选择活性炭为微波辐射水蒸气法制备的活性炭时，能够得到吸附量高的空气过滤材料。原因可能是微波辐射水蒸气法制备的活性炭的生产过程为物理作用，无化学药剂的参与合成，活性炭在微波的强有力穿透作用下深层加热，内部的偶极分子高速运动，制得的活性炭具有更均匀发达的孔隙结构，且孔内填充物少，活性炭的吸附容量上升，活性炭和无纺布结合得到的空气过滤材料能够更有效地吸附车内有害化合物气体。
在研制高性能吸附无纺布时，对活性炭，粘合剂及无纺布的适合选择是关键，因为它不仅要求粘合剂具有较好的粘合能力，同时也要求在活性炭与粘合剂制成胶炭混合物时，粘合剂对活性炭吸附能力影响越小越好，并且要不能影响和后面短切毡复合成型。活性炭的选择：玻璃纤维吸附材料要具有较好的吸附能力，不仅要考虑载体上的载炭量，更要考虑活性炭本身吸附能力的强弱。因此选择微波辐射水蒸气法制备的活性炭，该活性炭在生产过程中不加入任何化学药剂，使其不含有毒有害物质，具有很强吸附能力。
在一些优选的实施方式中，所述无纺布包括水刺无纺布，热合无纺布，浆粕气流成网无纺布，湿法无纺布，针刺无纺布，熔喷无纺布，缝编无纺布，纺粘无纺布中的至少一种。
进一步优选，所述无纺布为纺粘无纺布；更进一步优选，所述纺粘无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布可为市售，例如邹平华强无纺布有限公司。
活性炭的高表面活性使得其很难均匀分布于基布载体，本发明经过大量试验探究发现，热轧无纺布，水刺无纺布，针刺无纺布和熔喷无纺布与活性炭的结合效果均不尽如人意，而化学粘合无纺布借助高分子粘性物质将纤维固结形成织物，所形成的载体具有较好的吸湿性，表面易于浸润，能够进一步和高分子粘合剂相溶和粘合，同时形成的织物纹路细小均匀，能够使活性炭在其表面均匀分布。本发明发现，化学粘合无纺布和微波辐射水蒸气法制备的活性炭在粘合剂、分散剂等物质的作用下呈现较强的结合能力，制得的活性炭无纺布与玻璃纤维毡能够有效地融合，呈现优异的复合效果，空气过滤材料的载炭量提升，吸附效果提升。
在一些优选的实施方式中，所述活性炭的粒径为150-400目。
在一些优选的实施方式中，所述粘合剂包括阿拉伯胶，松香树脂，天然橡胶，淀粉，纤维素，明胶，硅酸盐，磷酸盐，白乳胶中的至少一种。
更进一步优选，所述粘合剂为白乳胶，白乳胶是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂，也被叫做聚醋酸乙烯胶粘剂；白乳胶所形成的粘结层具有优异的韧性和耐久性，能够长期使用不易老化。
粘合剂对于活性炭和无纺布的结合至关重要，制备过程中粘合剂的用量、流动性高低会影响生产效率，粘合剂流动性过高极易渗透活性炭多孔内部孔隙，而或粘合剂过低时活性炭难以有效负载于无纺布基布，材料的炭载量和力学性能均无法达到最佳效果。本发明通过大量探究发现，当所述活性炭和粘合剂的质量比为(2-5)：1时，能够同时满足空气过滤材料的吸附过滤能力和力学性能，可能是该条件既有利于活性炭和无纺布纤维的粘合，同时避免了粘合剂过多损失活性炭孔结构，提升空气过滤材料的力学性能和吸附能力。
在一些优选的实施方式中，所述粘合剂的熔点为55-64℃。
在一些优选的实施方式中，所述碳材料和粘合剂的重量比为(2-5)：1。
在一些优选的实施方式中，所述分散剂包括聚乙烯醇，异丁醇，石蜡油，乙撑基双硬脂酰胺，硬脂酸单甘油酯，三硬脂酸甘油酯，硬脂酸锌，低分子蜡，烷基硫酸盐中的至少一种。
进一步优选，所述分散剂包括聚乙烯醇和烷基硫酸盐。
更进一步优选，所述聚乙烯醇和烷基硫酸盐的重量比为(0.5-3)：1。
在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯醇的聚合度为1400-1800。
本发明意外发现，当所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠时，不仅能够提升空气过滤材料吸附有害物质能力，还进一步提升了无纺布的质感，制得的无纺布蓬松柔软，透气性好，且成型阻力小。原因可能是聚合物分子链携带者活性基团穿插于活性炭、无纺布结构中，抑制高比表面积材料的团聚簇集，同时提高了载体基布和特定活性炭、特定粘合剂之间的相容性，各物质之间形成稳固的相互作用力，在保持均匀分散的同时优化了无纺布的成型效果，赋予活性炭无纺布和玻璃纤维毡更强的复合能力，从而达到空气过滤材料的吸附能力和质感同时提升的效果。
在一些优选的实施方式中，所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
本发明第二方面提供了一种玻璃纤维空气过滤材料的应用，应用于净化汽车内部空气质量。
在一些优选的实施方式中，所述玻璃纤维空气过滤材料尤其适用于汽车顶棚使用。
实施例
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，所述提取物的提取方法均为常规的提取方法。
实施例1.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂9份，分散剂1份，水70份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例2.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料24份，粘合剂14份，分散剂2份，水60份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例3.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料18份，粘合剂7份，分散剂0.5份，水75份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例4.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为熔喷无纺布；熔喷无纺布购买自胶州市万塑塑料机械厂。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料15份，粘合剂9份，分散剂1份，水75份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例5.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料30份，粘合剂9份，分散剂1份，水60份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为85℃，具体为松香树脂，购买自江西华锦新材料有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例6.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂16份，分散剂1份，水63份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例7.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂3份，分散剂1份，水76份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例8.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂9份，分散剂1份，水70份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为化学药剂活化法制备得到的活性炭；化学药剂活化法制备得到的活性炭购买自溧阳天旭活性炭有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠；所述聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的重量比为2：1。
所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，购买自广州市银环化工有限公司，型号为BP17。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例9.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂9份，水71 份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
实施例10.
本实施例提供了一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
所述热压复合定型的工艺条件为：热压温度145℃，热压压力2MPa，热压时间为3min。
所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。无纺布和浸渍液的浴比为1：10。
所述浸渍的温度为22℃；所述压辊次数为3次。
所述无纺布的厚度为0.1mm，无纺布的定量为10g/m2。
所述无纺布为化学粘合无纺布；化学粘合无纺布购买自邹平华强无纺布有限公司。
所述浸渍液的原料包括：按照重量份计，碳材料20份，粘合剂9份，分散剂1份，水70份。
所述浸渍液的制备步骤包括，按照配方量，将分散剂加入水中，搅拌均匀，然后加入碳材料，搅拌均匀，最后加入粘合剂，得到浸渍液。
所述碳材料为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭；微波辐射水蒸气法制备的活性炭购买自木林森活性炭江苏有限公司。
所述粘合剂的熔点为60℃，具体为白乳胶，购买自广州漆雅商贸有限公司。
所述分散剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇为PEG-1000，购买自济南翔邦化工有限公司。
所述玻璃纤维材料具体为玻璃纤维短切毡，购买自江苏长海复合材料股份有限公司。
性能测试方法
载炭量：
分别称取实施例1-10中无纺布改性前的质量m1和改性后的质量m2，并记录改性无纺布过程中加入的碳材料的质量mc；计算无纺布改性后所增加的重量Δm(Δm＝m2-m1)，则载炭量＝(mc-Δm)/mc×100％。
不均匀率：
对于实施例1-10制得的改性无纺布，在每份改性无纺布上随机选5个点取样，每个点的取样面积为1cm2，称其重量，定义不均匀率为5个点的重量标准偏差。
苯酚吸附量：
分别称取0.2g实施例1-10制备得到的空气过滤材料于锥形瓶中，每个锥形瓶中加入100mL浓度为c1的苯酚水溶液，在298K条件下恒温震荡24h，24h后用紫外可见分光光度计测定平衡浓度c2，苯酚吸附量＝(c1-c2)×100mL/0.2g。碘吸附量：
分别称取0.2g实施例1-10制备得到的空气过滤材料于锥形瓶中，每个锥形瓶中加入10mL浓度为k1的苯酚水溶液，摇匀，在温度为25℃条件下置于超声仪上振荡吸附，3min后用紫外可见分光光度计测定平衡浓度k2，碘吸附量＝(k1- k2)×10mL/0.2g。
力学性能：
采用XQ-1型纤维强深度仪测定实施例1-10制备得到的空气过滤材料的纵向拉伸强度和横向拉伸强度；定义纵向拉伸强度和横向拉伸强度均大于200N/mm2为力学性能优，纵向拉伸强度和横向拉伸强度中有一种介于100-200N/mm2(含端点)为力学性能良，纵向拉伸强度和横向拉伸强度中有一种低于100N/mm2为力学性能差。
性能测试数据
表1.性能测试结果
Figure BDA0003004132540000161
最后指出，前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维空气过滤材料，从下至上为改性无纺布和玻璃纤维材料；其特征在于，改性无纺布和玻璃纤维材料为热压复合定型连接。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述改性无纺布的制备步骤包括，将无纺布放入浸渍液中，浸渍，压辊，干燥，即得改性无纺布。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述无纺布的厚度为0.05-0.2mm。
4.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，按照重量份计，所述浸渍液的原料包括：碳材料15-30份，粘合剂5-15份，分散剂0.1-2份，水40-75份。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述碳材料包括活性炭，石墨，碳纳米球，碳纳米管，石墨烯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述碳材料为活性炭，所述活性炭为微波辐射水蒸气法制备得到的活性炭。
7.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述粘合剂包括阿拉伯胶，松香树脂，天然橡胶，淀粉，纤维素，明胶，硅酸盐，磷酸盐，白乳胶中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述粘合剂的熔点为55-64℃。
9.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维空气过滤材料，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯醇，异丁醇，石蜡油，乙撑基双硬脂酰胺，硬脂酸单甘油酯，三硬脂酸甘油酯，硬脂酸锌，低分子蜡，烷基硫酸盐中的至少一种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的玻璃纤维碳素空气过滤材料的应用，其特征在于，所述玻璃纤维碳素空气过滤材料应用于净化汽车内部空气质量。
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