CN115475446A - 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 - Google Patents
一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115475446A CN115475446A CN202211034591.5A CN202211034591A CN115475446A CN 115475446 A CN115475446 A CN 115475446A CN 202211034591 A CN202211034591 A CN 202211034591A CN 115475446 A CN115475446 A CN 115475446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- filter material
- fiber
- nanofiber
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 112
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 45
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 11
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims description 4
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 239000003496 welding fume Substances 0.000 description 2
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 208000028571 Occupational disease Diseases 0.000 description 1
- 206010057190 Respiratory tract infections Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 206010006451 bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- 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
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
- B01D46/546—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using nano- or microfibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/0007—Electro-spinning
- D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
- D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/0007—Electro-spinning
- D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
- D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
-
- 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
- B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
- B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2267/00—Multiple filter elements specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2267/40—Different types of filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2275/10—Multiple layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
本发明属于纳米纤维材料领域，具体涉及一种纳米纤维过滤材料及其制备方法。纳米纤维过滤材料利用表面过滤机理，采用反向梯度结构，自迎风面至支撑层方向，纤维丝径逐步增大，密度依次递减，孔隙逐步扩大。既保证了表层的高精度过滤效率，又能降低整体材料的风阻，致密的表层孔隙结构还同时提高了材料的清灰能力，延长使用寿命。该材料包含三个结构层，多级过滤层、过渡层和支撑层，多级过滤层又至少包含2层过滤材料层，如第一过滤材料层、第二过滤材料层和第三过滤材料层等，每个过滤层的纤维直径依次增大，孔隙率变大。过渡层采用粘合纤维，以提高过滤层与骨架层的附着粘合力，防止反吹时脱落，可用于焊接烟尘。
Description
技术领域
本发明属于纳米纤维材料领域，具体涉及一种纳米纤维过滤材料及其制备方法。
背景技术
在金属材料高温切割和焊接工艺中，如焊接、激光切割、等离子切割，材料在高温电弧作用下熔化，高温液体表面产生的蒸汽向四周扩散，经环境空气氧化冷却后形成固体颗粒物，这些细微的颗粒物悬浮在空气中，形成超细烟尘。这些烟尘特点是：颗粒物粒径极小，粒径范围一般在0.1到1微米，绝大多数颗粒物在0.5微米以下，而且颗粒物浓度较高，不易被拦截。
随着工业的发展，焊接、打磨和切割等工艺在工业生产过程中成了必要的环节，而且工业使用量也非常巨大，但是随着使用量的增大，焊接所产生的烟尘对人体，对大自然环境的危害却没有引起足够的重视。
焊接所产生的烟尘成分非常复杂，已在烟尘中发现的元素多达20种以上，其中含量最多的是Fe、Ca、Na等，其次是Si、Al、Mn、Ti、Cu等。焊接烟尘中的主要有害物质为Fe2O3、SiO2、MnO、HF等。
在焊接操作中经常会产生一些有毒的物质。如：乙醛、松香酸、异氰酸盐、氮氧化物、硫化物和碳氢化合物等。并在空气中飞扬。它通过呼吸道侵入到人的肝、肺、心血管及血液中。这些有毒物质正严重的吞噬人类的健康。导致许多职业病的出现。如：肺癌、哮喘、湿疹、支气管炎、皮肤过敏、呼吸道感染等等，重则紊乱中枢神经，破坏消化系统，导致并发症而衰竭死亡。
普通的过滤材料，如木浆滤纸或聚酯纤维过滤材料对焊接烟尘的过滤效率极低，烟尘会直接穿透过滤材料，拦截效率达不到排放要求。PTFE覆膜的聚酯材料虽然过滤精度较高，但阻力过高，运行能耗高，处理风量低。现有的纳米纤维过滤材料精度偏低，超细粉尘容易渗透到过滤材料内部，造成气流通道堵塞，阻力上升，清灰效果不理想。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，提供了一种纳米纤维过滤材料，包括多级过滤层、支撑层、设于所述多级过滤层和支撑层之间的过渡层；
所述过渡层的材质为粘合纤维，支撑层的材质为聚酯纤维或木浆纤维；
所述多级过滤层由至少两层过滤材料层组成，靠近所述过渡层的过滤材料层，其纤维直径大于远离过渡层的过滤材料层；所述过滤材料层的材质为聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚偏二氟乙烯纤维、聚氨酯纤维、聚苯乙烯纤维和聚醚砜中的一种或多种；
所述支撑层的纤维直径大于过渡层，所述过渡层的纤维直径大于多级过滤层。
优选的，所述多级过滤层、支撑层和过渡层的厚度比为2-10：100-300：5-12。
优选的，所述粘合纤维由热熔胶或固化剂与纤维原料混合制备得到；所述固化剂为含异氰酸酯基的组分或相对分子质量低的多元醇或多元胺。
进一步地，上述纤维原料为聚氨酯纤维，聚氨酯纤维和固化剂的质量比为10-40：1。
优选的，所述过渡层的纤维直径为500-1500nm。
优选的，所述过渡层的纤维孔径为3-20μm。
优选的，所述支撑层的纤维直径为15-80μm。
优选的，所述支撑层的纤维孔径为30-72μm。
优选的，所述多级过滤层包括设于纳米纤维过滤材料一侧的第一过滤材料层，设于第一过滤材料层和过渡层之间的第二过滤材料层；所述第一过滤材料层的纤维直径为10-100nm；所述第二过滤材料层的纤维直径为100-300nm。
进一步地，所述多级过滤层还包括设于第二过滤材料层和过渡层之间的第三过滤材料层；所述第三过滤材料层的纤维直径为300-800nm。
上述的纳米纤维过滤材料的制备方法，包括如下步骤：
采用静电纺丝工艺，配置纤维纺丝液；纤维纺丝液经流量泵以10-800mL/h的流速的设定的流量进入纺丝喷头后，在电源电压30-60kV，接收距离12-30cm的高压静电场作用下拉升形成纳米纤维，改变工艺参数，按同样的方法于上方形成过渡层和过滤层，得到纳米纤维过滤材料。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明涉及一种专门针对焊接切割烟尘开发的特种纳米纤维过滤材料，特点是迎风面结构致密、孔径小、过滤精度高，既有良好的表面清灰性能，又能显著降低运行阻力，大幅降低能耗。在同等过滤精度的条件下，阻力仅为PTFE覆膜材料的60-80％。
焊接烟尘用纳米纤维材料利用表面过滤机理，采用反向梯度结构，自迎风面至支撑层方向，纤维丝径逐步增大，密度依次递减，孔隙逐步扩大。既保证了表层的高精度过滤效率，又能降低整体材料的风阻，致密的表层孔隙结构还同时提高了材料的清灰能力，延长使用寿命。该材料包含至少3个结构层，过滤层、过渡层和支撑层，过滤层又至少包含2个或2个以上过滤层，如第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层等，每个过滤层的纤维直径依次增大，孔隙率变大。过渡层采用粘合纤维，以提高过滤层与骨架层的附着粘合力，防止反吹时脱落。
附图说明
图1为纳米纤维过滤材料的内部结构示意图。
附图标记说明：1-多级过滤层，2-过渡层，3-支撑层，1.1-第一过滤材料层，1.2-第二过滤材料层，1.3-第三过滤材料层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
一种纳米纤维过滤材料，包括多级过滤层1、支撑层3和设于多级过滤层1和支撑层3之间的过渡层2；
过渡层2的材质为所述粘合纤维包括聚氨酯纤维和固化剂，厚度为8μm；聚氨酯和固化剂的质量比为25：1，纤维直径为1000nm，纤维孔径为12μm。
支撑层3的材质为木浆纤维，厚度为200μm，纤维直径为27μm，纤维孔径为68μm，克重为135g/m2。
多级过滤层1包括设于纳米纤维过滤材料外侧的第一过滤材料层1.1和设于第一过滤材料层1.1和过渡层2之间的第二过滤材料层1.2；第一过滤材料层1.1的材质为聚酰胺(PA)纤维，第二过滤材料层1.2的材质为聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维。
第一过滤材料层1.1的纤维直径为55nm；第二过滤材料层1.2的纤维直径为200nm。
多级过滤层1还包括设于第二过滤材料层1.2和过渡层2之间的第三过滤材料层1.3；第三过滤材料层1.3的材质为聚氨酯(PU)纤维，其纤维直径为550nm。
实施例2
一种纳米纤维过滤材料，包括多级过滤层1、支撑层3和设于多级过滤层1和支撑层3之间的过渡层2；
过渡层2的材质为所述粘合纤维包括聚氨酯纤维和固化剂，厚度为8μm；聚氨酯和固化剂的质量比为25：1，纤维直径为1000nm，纤维孔径为12μm。
支撑层3的材质为聚酯纤维，厚度为200μm，纤维直径为27μm，纤维孔径为72μm，克重240g/m2。
多级过滤层1包括设于纳米纤维过滤材料外侧的第一过滤材料层1.1和设于第一过滤材料层1.1和过渡层2之间的第二过滤材料层1.2；第一过滤材料层1.1的材质为聚偏二氟乙烯纤维，第二过滤材料层1.2的材质为聚偏二氟乙烯纤维。
第一过滤材料层1.1的纤维直径为125nm；第二过滤材料层1.2的纤维直径为225nm。
多级过滤层1还包括设于第二过滤材料层1.2和过渡层2之间的第三过滤材料层1.3；第三过滤材料层1.3的材质为聚氨酯纤维，其纤维直径为550nm。
实施例3
一种纳米纤维过滤材料，包括多级过滤层1、支撑层3和设于多级过滤层1和支撑层3之间的过渡层2；
过渡层2的材质为所述粘合纤维包括聚氨酯纤维和固化剂，厚度为8μm；聚氨酯和固化剂的质量比为25：1，纤维直径为1000nm，纤维孔径为12μm。
支撑层3的材质为聚酯纤维，厚度为200μm，纤维直径为15μm，纤维孔径为30μm，克重240g/m2。
多级过滤层1包括设于纳米纤维过滤材料外侧的第一过滤材料层1.1和设于第一过滤材料层1.1和过渡层2之间的第二过滤材料层1.2；第一过滤材料层1.1的材质为聚酰胺纤维，第二过滤材料层1.2的材质为聚丙烯腈纤维。
第一过滤材料层1.1的纤维直径为125nm；第二过滤材料层1.2的纤维直径为225nm。
多级过滤层1还包括设于第二过滤材料层1.2和过渡层2之间的第三过滤材料层1.3；第三过滤材料层1.3的材质为聚氨酯纤维，其纤维直径为550nm。
实施例4
一种纳米纤维过滤材料，包括多级过滤层1、支撑层3和设于多级过滤层1和支撑层3之间的过渡层2；
过渡层2的材质为所述粘合纤维包括聚氨酯纤维和固化剂，厚度为8μm；聚氨酯和固化剂的质量比为25：1，纤维直径为1000nm，纤维孔径为12μm。
支撑层3的材质为聚酯纤维，厚度为200μm，纤维直径为80μm，纤维孔径为72μm，克重240g/m2。
多级过滤层1包括设于纳米纤维过滤材料外侧的第一过滤材料层1.1和设于第一过滤材料层1.1和过渡层2之间的第二过滤材料层1.2；第一过滤材料层1.1的材质为聚苯乙烯纤维，第二过滤材料层1.2的材质为聚醚砜。
第一过滤材料层1.1的纤维直径为125nm；第二过滤材料层1.2的纤维直径为225nm。
多级过滤层1还包括设于第二过滤材料层1.2和过渡层2之间的第三过滤材料层1.3；第三过滤材料层1.3的材质为聚氨酯纤维，其纤维直径为550nm。
实施例5
采用静电纺丝工艺，配置纤维纺丝液；纤维纺丝液经流量泵以10mL/h的流速的设定的流量进入纺丝喷头后，在电源电压30kV，接收距离12cm的高压静电场作用下拉升形成支撑层后，改变工艺参数，按同样的方法于上方形成过渡层和过滤层，得到纳米纤维过滤材料。
实施例6
采用静电纺丝工艺，配置纤维纺丝液；纤维纺丝液经流量泵以800mL/h的流速的设定的流量进入纺丝喷头后，在电源电压60kV，接收距离30cm的高压静电场作用下拉升形成纳米纤维，改变工艺参数，按同样的方法于上方形成过渡层和过滤层，得到纳米纤维过滤材料。
对比例1
本对比例为普通聚酯纤维过滤材料，其纤维直径18-25μm，孔径30-80μm，克重为240g/m2。
对比例2
本对比例为PTFE覆膜聚酯过滤材料，其聚酯纤维直径18-25μm，孔径30-80μm，PTFE膜纤维直径100-800nm，克重为260g/m2。
对比例3
本对比例为普通纳米纤维滤纸，其木浆纤维直径20-34μm，孔径63-72μm，纳米纤维直径200-800nm，克重为137g/m2。
效果评价
表1实施例和对比例的性能对比
从各案例初始过滤效率、初始阻力和多次反吹后的阻力可以看出，实施案例的过滤效率明显高于普通的聚酯纤维过滤材料，能够确保过滤后的空气达到环保标准。此外，相较于PTFE覆膜材料，在同等过滤精度的条件下，本发明的材料的运行阻力更低，显著降低运营成本。普通的纳米纤维材料不具备反向梯度结构，在超细粉尘工况下容易造成堵塞，导致阻力显著上升，清灰能力下降。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种纳米纤维过滤材料，其特征在于，包括多级过滤层、支撑层、设于所述多级过滤层和支撑层之间的过渡层；
所述过渡层的材质为粘合纤维，支撑层的材质为聚酯纤维或木浆纤维；
所述多级过滤层由至少两层过滤材料层组成，靠近所述过渡层的过滤材料层，其纤维直径大于远离过渡层的过滤材料层；所述过滤材料层的材质为聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚偏二氟乙烯纤维、聚氨酯纤维、聚苯乙烯纤维和聚醚砜中的一种或多种；
所述支撑层的纤维直径大于过渡层，所述过渡层的纤维直径大于多级过滤层。
2.如权利要求1所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述多级过滤层、支撑层和过渡层的厚度比为2-10：100-300：5-12。
3.如权利要求1所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述粘合纤维由热熔胶或固化剂与纤维原料混合制备得到。
4.如权利要求3所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述纤维原料和固化剂的质量比为10-40：1。
5.如权利要求1所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述过渡层的纤维直径为500-1500nm，纤维孔径为3-20μm。
6.如权利要求1所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述支撑层的纤维直径为15-80μm，纤维孔径为30-72μm。
7.如权利要求1所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述多级过滤层包括第一过滤材料层和第二过滤材料层；所述第一过滤材料层的纤维直径为10-100nm。
8.如权利要求7所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述第二过滤材料层设于第一过滤材料层和过渡层之间，纤维直径为100-300nm。
9.如权利要求7所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述多级过滤层还包括设于第二过滤材料层和过渡层之间的第三过滤材料层；所述第三过滤材料层的纤维直径为300-800nm。
10.如权利要求1-9中任一项所述的纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述纳米纤维过滤材料的制备方法包括如下步骤：采用静电纺丝工艺，配置纤维纺丝液；纤维纺丝液以10-800mL/h的流速进入纺丝喷头后，在高压静电场下拉升，形成所述纳米纤维过滤材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211034591.5A CN115475446A (zh) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211034591.5A CN115475446A (zh) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115475446A true CN115475446A (zh) | 2022-12-16 |
Family
ID=84422616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211034591.5A Pending CN115475446A (zh) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115475446A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107441827A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 东华大学 | 一种多层驻极纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
| CN110711430A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 江苏亿茂滤材有限公司 | 复合过滤材料及其制备方法 |
| CN214680556U (zh) * | 2020-12-30 | 2021-11-12 | 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 | 一种梯度过滤无纺布以及由其组成的滤芯 |
-
2022
- 2022-08-26 CN CN202211034591.5A patent/CN115475446A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107441827A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 东华大学 | 一种多层驻极纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
| CN110711430A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 江苏亿茂滤材有限公司 | 复合过滤材料及其制备方法 |
| CN214680556U (zh) * | 2020-12-30 | 2021-11-12 | 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 | 一种梯度过滤无纺布以及由其组成的滤芯 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102481506B (zh) | 多层纳米纤维过滤器 | |
| US20220072462A1 (en) | Filter media comprising a pre-filter layer | |
| US6808553B2 (en) | Filter medium for turbine and methods of using and producing the same | |
| DE602004009463T2 (de) | Luftfilter für Turbineneinlass | |
| EP2545976B1 (en) | Web comprising fine fiber and reactive, adsorptive or absorptive particulate | |
| EP3120915A1 (en) | Filter media suitable for hydraulic applications | |
| EP2198944A1 (en) | Filter medium for air filter and air filter | |
| EP3520873B1 (en) | Air filter medium, air filter pack, and air filter unit | |
| WO2020118034A1 (en) | Nanofibers comprising nanoparticles | |
| JP2014124578A (ja) | フィルター用ろ材およびその製造方法 | |
| CN106039854A (zh) | 用于过滤空气的滤芯 | |
| WO2020195853A1 (ja) | 複合構造体、その製造方法及びその複合構造体を含む濾材 | |
| WO2008054104A1 (en) | Filter matter for air cleaning, filter made of the same, and method for making the same | |
| CN115475446A (zh) | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 | |
| WO2020242951A1 (en) | Filter media comprising elastomeric fibers | |
| JPH02277514A (ja) | フィルタ装置 | |
| JP4737039B2 (ja) | 吸気用フィルター不織布 | |
| CN115012124A (zh) | 一种具有抗菌性能的高效空气过滤用纳米纤维Murray膜的制备方法 | |
| JP2011052359A (ja) | 三次元構造体を含む複合構造体および該構造体を使用したフィルタ | |
| KR102157444B1 (ko) | 고성능 공기정화필터용 다중층 구조 필터여재 | |
| US20230330577A1 (en) | Filter media including fibers comprising polyvinylidene fluoride and/or a copolymer thereof, and related methods | |
| KR102551154B1 (ko) | 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법 | |
| KR102364646B1 (ko) | 폴리카보네이트 나노섬유를 포함하는 에어 필터 및 이의 제조방법 | |
| KR20190123007A (ko) | 미세먼지 차단용 필터 제조 방법 | |
| CN209173554U (zh) | 玻璃窑尾气脱硫除尘专用过滤毡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |