CN115957569B - Cn95空调滤清器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过滤材料领域，具体公开了一种CN95空调滤清器，包括边框以及固定于边框内的滤芯，所述滤芯包括骨架绵层和覆盖骨架绵层的熔喷布层；熔喷布层由以下质量份数的组分经熔喷工艺制成：聚丙烯100份；聚乙烯10‑12份；乙烯脲0.05‑0.1份；苯并咪唑0.02‑0.03份；二苯甲酮0.12‑0.13份；添加剂0‑6份。本发明具有减少静电荷消散以延长空调滤清器的寿命的优点。
Description
技术领域
本发明涉及过滤材料领域，尤其是涉及一种CN95空调滤清器。
背景技术
空调滤清器是空调中用于过滤空气的关键部件之一，通过空调滤清器的过滤，能使得吹出的冷空气更为清新，能过滤掉空气中的灰尘、细菌、病毒，使得外界空间的有害物质难以进入空气流通性较差的内部空间，从而更有利于使用者的身体健康。
现有的空调滤清器主要包括骨架绵层和熔喷布层，通过骨架绵层和熔喷布层的形成的孔洞，使得空气得以流通，并通过纤维的阻挡作用，使得灰尘、细菌、病毒被阻挡，但是，孔洞的大小与过滤效果密切相关，孔洞越小，阻挡灰尘、细菌、病毒的效果越好，即过滤效率越高，但同时也会导致空气流通更为困难，使得空气流动的阻力加大，透气性下降，因此，为了同时提高过滤效率并保持较低阻力，现有技术中通过在熔喷布层上附上静电荷，通过静电荷捕捉灰尘、病毒、细菌，不在单纯利用纤维物理阻挡的方式来进行过滤，附上静电荷的工艺确实能在较低阻力的情况下，大幅提高过滤效率，但是，静电荷在使用和放置的过程中会自然消散，导致通过静电实现过滤效率提升的产品的寿命较短，静电荷消散后，过滤效率就会大幅下降，难以满足使用需求，因此还有改善空间。
发明内容
为了减少静电荷消散以延长空调滤清器的寿命，本申请提供一种CN95空调滤清器。
本申请提供的一种CN95空调滤清器采用如下的技术方案：
一种CN95空调滤清器，包括边框以及固定于边框内的滤芯，所述滤芯包括骨架绵层和覆盖骨架绵层的熔喷布层；
所述熔喷布层由以下质量份数的组分经熔喷工艺制成：
聚丙烯100份；
聚乙烯10-12份；
乙烯脲0.05-0.1份；
苯并咪唑0.02-0.03份；
二苯甲酮0.12-0.13份；
添加剂0-6份。
通过采用上述技术方案，通过在聚丙烯中加入聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮，能使得熔喷得到的聚丙烯纤维形成更多的电荷捕捉陷阱，使得熔喷绵层经过静电柱极处理后，静电荷被更为牢固地捕获，使得静电荷难以消散，并且使得空调滤清器在使用的过程中，空气流动与纤维产生摩擦，更为容易产生新的静电荷并且被持续快速且牢固地捕获，从而在使用过程中能持续补充静电荷，使得空调滤清器无论在长时间存放还是长时间使用的过程中均能保持高密度静电荷以具有较为强效的静电吸附功能，从而使得过滤效率能持久处于较高的状态，实现了高过滤效率及高透气性的同时，具有较长的存放寿命和使用寿命。
优选的，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
通过采用上述技术方案，通过采用高密度聚乙烯与聚丙烯共混，能使得纤维的强度较高，并且纤维表面较为粗糙，在空气流动的过程中产生更大的摩擦效果，从而更易于在过滤空气的同时利用空气的摩擦产生新的静电荷，以使得静电吸附的效果更好地长久保持。
优选的，所述高密度聚乙烯的分子量为100000-120000。
通过采用上述技术方案，通过具体选择高密度聚乙烯的分子量，使得高密度聚乙烯与聚丙烯更好地配合，补强效果更佳，并且更容易通过摩擦而产生新的静电荷，且易于加工，减少废品率。
优选的，所述聚丙烯为等规聚丙烯。
通过采用上述技术方案，通过采用等规聚丙烯，由于等规聚丙烯是高结晶的高立体定向性的热塑性树脂，结晶度达60％-70％,等规度大于90％，具有更高的强度、刚度、耐磨性，而且更容易产生静电，更有利于在使用过程中补充静电荷，使得空调滤清器的使用寿命较长。
优选的，所述添加剂的质量份数为3-6份。
通过采用上述技术方案，通过添加剂的加入能较好地弥补聚丙烯纤维的缺陷，使得制得的熔喷布层的质量更佳。
优选的，所述添加剂为硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖。
通过采用上述技术方案，由于聚丙烯采用等规聚丙烯，使得聚丙烯纤维耐低温冲击的性能下降，而通过加入硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖，能更好地降低聚丙烯复合纤维的脆化温度，使得耐低温冲击的性能更佳，更为适合在寒冷地区使用，使得在寒冷地区使用时，空调滤清器不易破损，质量稳定。
优选的，所述硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的质量比例为1：3：2。
通过采用上述技术方案，通过具体选择硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的比例，使得改善熔喷布层的耐低温冲击性能的效果更佳，在寒冷地区，更不易因发脆而受损。
优选的，所述熔喷布层的制备方法包括以下步骤：
步骤1)，将聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮、添加剂投入搅拌装置中，氮气保护下，加热至200-210℃，恒温200-210℃，搅拌15-16min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入熔喷设备中经熔喷制得熔喷布层。
通过采用上述技术方案，通过在200-210℃下混合聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮，使得各原料充分接触，更好地发挥协同作用，起到较高的改性效果，使制得的熔喷布层捕获静电荷的能力更强，并且能持久地锁住静电荷，减少静电荷消散，持久保持较高的过滤效率。
优选的，所述熔喷布层与骨架绵层通过粘合剂固定连接，所述粘合剂为热熔胶。
通过采用上述技术方案，通过热熔胶粘合熔喷布和骨架绵，粘合稳定，使得空调滤清器结构稳定，且施工操作简单，无有机溶剂，减少有害物质。
优选的，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯树脂。
通过采用上述技术方案，制得的空调滤清器无毒无害，对人体健康更为有益，符合产品标准。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过在聚丙烯中加入聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮，能使得熔喷得到的聚丙烯纤维形成更多的电荷捕捉陷阱，使得熔喷绵层经过静电柱极处理后，静电荷被更为牢固地捕获，使得静电荷难以消散，并且使得空调滤清器在过滤的过程中，空气流动与纤维产生摩擦时，更为容易产生新的静电荷并且被持续快速并且牢固地捕获，从而在使用过程中能持续补充静电荷，使得空调滤清器无论在长时间存放还是长时间使用的过程中均能保持高密度静电荷以具有强力的静电吸附功能，从而使得过滤效率能长久保持较高的状态，实现了高过滤效率及高透气性的同时，具有较长的存放寿命和使用寿命。
2、本申请中由于聚丙烯采用等规聚丙烯，使得聚丙烯纤维耐低温冲击的性能下降，而通过加入硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖，能更好地降低聚丙烯复合纤维的脆化温度，使得耐低温冲击的性能更佳，更为适合在寒冷地区使用，使得在寒冷地区使用时，空调滤清器不易破损，质量稳定。
3、本申请中通过在200-210℃下混合聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮，使得各原料充分接触，更好地发挥协同作用，起到较高的改性效果，使制得的熔喷布层捕获静电荷的能力更强，并且能持久地锁住静电荷，减少静电荷消散，持久保持较高的过滤效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种CN95空调滤清器，包括边框，以及固定于边框内的滤芯，滤芯为折叠式滤芯，滤芯包括骨架绵层和覆盖在骨架绵层表面的熔喷布层，熔喷布层与骨架绵层通过粘合剂固定连接，滤芯与边框通过粘合剂固定连接。
边框由涤纶针刺而成的无纺布制成。
骨架绵层为涤纶针刺而成的无纺布层。
熔喷布层由聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮经熔喷工艺制成。
其中，聚乙烯位高密度聚乙烯数均分子量为100000。
其中，聚丙烯为等规聚丙烯，数均分子量为180000。
其中，乙烯脲来源于市售，CAS号：120-93-4。
其中，苯并咪唑来源于市售，CAS号：51-17-2。
其中，二苯甲酮来源于市售，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS号：1843-05-6。
其中，粘合剂为热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，来源于市售，CAS号：24937-78-8。
熔喷布层的制备方法如下：
步骤1)，将100kg聚丙烯、10kg聚乙烯、0.05kg乙烯脲、0.02kg苯并咪唑、0.12kg二苯甲酮投入搅拌釜中，氮气保护下，加热至200℃，恒温200℃，转速300r/min，搅拌16min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入螺杆挤出机中，通过螺杆挤出机加热预混物并输送至模头熔喷，模头温度为200℃，热风温度200℃，热熔喷丝至成网机中，成网帘的距离为15cm，通过抽吸装置凝聚、冷却制得熔喷布层。
滤芯的制备方法如下：
先将熔喷布层经过静电驻极处理，然后将乙烯-醋酸乙烯树脂热熔胶网铺设在骨架绵层上，然后再将经过静电驻极处理的熔喷布层覆盖在乙烯-醋酸乙烯树脂热熔胶网上，180℃热压15s，压力为1kgf/m2，将熔喷布层与骨架绵层固定连接。
空调滤清器的制备方法如下：
将滤芯折叠，形成折叠式滤芯，然后在边框内壁喷涂热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，然后将折叠后的滤芯装入边框中，冷却后，滤芯与边框即实现固定连接。
实施例2
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布层由聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮经熔喷工艺制成。
其中，聚乙烯位高密度聚乙烯数均分子量为120000。
其中，聚丙烯为等规聚丙烯，数均分子量为180000。
其中，乙烯脲来源于市售，CAS号：120-93-4。
其中，苯并咪唑来源于市售，CAS号：51-17-2。
其中，二苯甲酮来源于市售，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS号：1843-05-6。
其中，粘合剂为热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，来源于市售，CAS号：24937-78-8。
熔喷布层的制备方法如下：
步骤1)，将100kg聚丙烯、12kg聚乙烯、0.1kg乙烯脲、0.03kg苯并咪唑、0.13kg二苯甲酮投入搅拌釜中，氮气保护下，加热至210℃，恒温210℃，转速300r/min，搅拌15min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入螺杆挤出机中，通过螺杆挤出机加热预混物并输送至模头熔喷，模头温度为200℃，热风温度200℃，热熔喷丝至成网机中，成网帘的距离为15cm，通过抽吸装置凝聚、冷却制得熔喷布层。
实施例3
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布层由聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮、添加剂经熔喷工艺制成。
其中，聚乙烯位高密度聚乙烯数均分子量为120000。
其中，聚丙烯为等规聚丙烯，数均分子量为180000。
其中，乙烯脲来源于市售，CAS号：120-93-4。
其中，苯并咪唑来源于市售，CAS号：51-17-2。
其中，二苯甲酮来源于市售，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS号：1843-05-6。
其中，粘合剂为热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，来源于市售，CAS号：24937-78-8。
其中，添加剂为硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的复配。
硅油来源于市售，为苯甲基硅油-255，CAS号：63148-62-9。
聚乙二醇来源于市售，为聚乙二醇-1000，CAS号：25322-68-3。
三氯蔗糖来源于市售，CAS号：56038-13-2。
熔喷布层的制备方法如下：
步骤1)，将100kg聚丙烯、12kg聚乙烯、0.1kg乙烯脲、0.03kg苯并咪唑、0.13kg二苯甲酮、0.5kg硅油、1.5kg聚乙二醇、1kg三氯蔗糖投入搅拌釜中，氮气保护下，加热至210℃，恒温210℃，转速300r/min，搅拌15min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入螺杆挤出机中，通过螺杆挤出机加热预混物并输送至模头熔喷，模头温度为200℃，热风温度200℃，热熔喷丝至成网机中，成网帘的距离为15cm，通过抽吸装置凝聚、冷却制得熔喷布层。
实施例4
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布层由聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮、添加剂经熔喷工艺制成。
其中，聚乙烯位高密度聚乙烯数均分子量为120000。
其中，聚丙烯为等规聚丙烯，数均分子量为180000。
其中，乙烯脲来源于市售，CAS号：120-93-4。
其中，苯并咪唑来源于市售，CAS号：51-17-2。
其中，二苯甲酮来源于市售，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS号：1843-05-6。
其中，粘合剂为热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，来源于市售，CAS号：24937-78-8。
其中，添加剂为硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的复配。
硅油来源于市售，为苯甲基硅油-255，CAS号：63148-62-9。
聚乙二醇来源于市售，为聚乙二醇-1000，CAS号：25322-68-3。
三氯蔗糖来源于市售，CAS号：56038-13-2。
熔喷布层的制备方法如下：
步骤1)，将100kg聚丙烯、12kg聚乙烯、0.1kg乙烯脲、0.03kg苯并咪唑、0.13kg二苯甲酮、1kg硅油、3kg聚乙二醇、2kg三氯蔗糖投入搅拌釜中，氮气保护下，加热至210℃，恒温210℃，转速300r/min，搅拌15min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入螺杆挤出机中，通过螺杆挤出机加热预混物并输送至模头熔喷，模头温度为200℃，热风温度200℃，热熔喷丝至成网机中，成网帘的距离为15cm，通过抽吸装置凝聚、冷却制得熔喷布层。
实施例5
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布层由聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮、添加剂经熔喷工艺制成。
其中，聚乙烯位高密度聚乙烯数均分子量为120000。
其中，聚丙烯为等规聚丙烯，数均分子量为180000。
其中，乙烯脲来源于市售，CAS号：120-93-4。
其中，苯并咪唑来源于市售，CAS号：51-17-2。
其中，二苯甲酮来源于市售，为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，CAS号：1843-05-6。
其中，粘合剂为热熔的乙烯-醋酸乙烯树脂，来源于市售，CAS号：24937-78-8。
其中，添加剂为硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的复配。
硅油来源于市售，为苯甲基硅油-255，CAS号：63148-62-9。
聚乙二醇来源于市售，为聚乙二醇-1000，CAS号：25322-68-3。
三氯蔗糖来源于市售，CAS号：56038-13-2。
熔喷布层的制备方法如下：
步骤1)，将100kg聚丙烯、12kg聚乙烯、0.1kg乙烯脲、0.03kg苯并咪唑、0.13kg二苯甲酮、1kg硅油、1kg聚乙二醇、1kg三氯蔗糖投入搅拌釜中，氮气保护下，加热至210℃，恒温210℃，转速300r/min，搅拌15min，得预混物；
步骤2)，将预混物投入螺杆挤出机中，通过螺杆挤出机加热预混物并输送至模头熔喷，模头温度为200℃，热风温度200℃，热熔喷丝至成网机中，成网帘的距离为15cm，通过抽吸装置凝聚、冷却制得熔喷布层。
实施例6
一种CN95空调滤清器，与实施例3相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用石蜡油等量替换硅油。
石蜡油来源于市售，CAS号：8012-95-1。
实施例7
一种CN95空调滤清器，与实施例3相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用聚丙二醇等量替换聚乙二醇。
聚丙二醇来源于市售，CAS号：25322-69-4。
实施例8
一种CN95空调滤清器，与实施例3相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用壳聚糖等量替换三氯蔗糖。
壳聚糖来源于市售，CAS号：9012-76-4。
对比例1
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用己二酸二酰肼等量替换乙烯脲。
己二酸二酰肼来源于市售，CAS号：1071-93-8。
对比例2
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺等量替换苯并咪唑。
N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺来源于市售，CAS号：133-07-3。
对比例3
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚等量替换二苯甲酮。
苯并胍胺来源于市售，CAS号：3147-75-9。
对比例4
一种CN95空调滤清器，与实施例1相比，区别仅在于：
熔喷布的原料中，采用聚氯乙烯替换聚乙烯。
聚氯乙烯来源于市售，平均聚合度650-750。
实验1
根据《GB/T5470-85塑料冲击脆化温度试验方法》将各实施例及对比例的预混物注塑成测试试样，并检测测试试样的脆化温度。
实验2
根据《QC/T998-2015汽车空调滤清器技术条件》检测各实施例及对比例的空调滤清器的0.3μm级过滤效率(记为初始过滤效率)、空气流量为600m3/h时的初始压力降、A2灰的储灰量。
取各实施例及对比例的空调滤清器通过塑料薄膜包装封存，存放3年后，再次检测空调滤清器的0.3μm级过滤效率(记为3年后过滤效率)。
取各实施例及对比例的空调滤清器，安装在汽车上，行使1000km后，再次对使用后的空调滤清器检测0.3μm级过滤效率(记为使用后过滤效率)。
实验1-2的具体检测数据详见表1。
根据表1中实施例1与对比例1-4的数据对比可得，当在聚丙烯中加入聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮时，由于形成更多的电荷捕捉陷阱，使得静电荷不易消散，在长期存放后，以及具有较好的过滤效率，在使用的过程中能通过空气摩擦补充静电荷，使得过滤效率下降较少，具有较长的存放寿命和使用寿命。
根据表1中实施例1与实施例3-8的数据对比可得，当加入由硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖复配成的添加剂时，能更好地降低聚丙烯复合纤维的脆化温度，更为适合在寒冷地区使用。
根据表1中的数据可得，本发明制得的空调滤清器具有较高的过滤效率和较低的压力降，证明空调滤清器同时具备高过滤效率和高透气性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种CN95空调滤清器，其特征在于：包括边框以及固定于边框内的滤芯，所述滤芯包括骨架绵层和覆盖骨架绵层的熔喷布层；
所述熔喷布层由以下质量份数的组分经熔喷工艺制成：
聚丙烯100份；
聚乙烯10-12份；
乙烯脲0.05-0.1份；
苯并咪唑0.02-0.03份；
二苯甲酮0.12-0.13份；
添加剂3-6份；
所述添加剂为硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖；
所述熔喷布层的制备方法包括以下步骤：
步骤1），将聚丙烯、聚乙烯、乙烯脲、苯并咪唑、二苯甲酮、添加剂投入搅拌装置中，氮气保护下，加热至200-210℃，恒温200-210℃，搅拌15-16min，得预混物；
步骤2），将预混物投入熔喷设备中经熔喷制得熔喷布层。
2.根据权利要求1所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
3.根据权利要求2所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述高密度聚乙烯的分子量为100000-120000。
4.根据权利要求1所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述聚丙烯为等规聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述硅油、聚乙二醇、三氯蔗糖的质量比例为1：3：2。
6.根据权利要求1所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述熔喷布层与骨架绵层通过粘合剂固定连接，所述粘合剂为热熔胶。
7.根据权利要求6所述的一种CN95空调滤清器，其特征在于：所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯树脂。
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2022
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