CN1475294A - 油烟空气过滤材料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种油烟空气过滤材料的制备工艺，该工艺包括选料、开松、混合和喂棉、梳理、铺叠成网、配制阻燃粘合剂、喷洒阻燃粘合剂、烘燥加固、整烫、切边成卷。将开松后的聚酯纤维原料梳理成薄网，再铺叠成一定厚度的纤网，再将阻燃粘合剂喷洒到纤网上后烘燥加固，整烫成型。用该材料制成油烟过滤器装入换气扇、脱排油烟机等产品中，不但可以过滤灰尘粒子，也可以过滤油烟空气中的液体粒子，净化空气，有益于人类的身体健康。该制备工艺易于工业化生产。
Description
本发明涉及一种油烟空气过滤材料的制备工艺，该工艺是将开松后的聚脂纤维原料梳理成薄网，再铺叠成一定厚度的纤网，再将含有阻燃剂的液状粘合剂喷洒到纤网中，并进行烘燥，使纤网得到粘合加固，最后经过整烫工序，就获得了一种低克重、疏松均匀、透气性好、具有阻燃功能的空气过滤材料，该材料是一种非织造布过滤材料，又称无纺布。用该材料制成的油烟过滤器可用在换气扇、脱排油烟机等产品中。
在国外经济发达国家，规定要求含油烟空气必须净化处理后方可排放，有利环境保护，因而，在换气扇产品中均装有油烟过滤器。近年来，我国对水、空气方面的治理和环境保护日益重视，同时对大中城市中的服务业、家庭的油烟等受污染空气的排放开始进行控制。不久前，上海市出台了《上海市实施(大气污染防治法)的方法》，明确规定在市区内的工厂、餐饮服务业产生的废气和油烟气必须达标排放，目标是将市区空气质量控制在II级以内。
我国现有的换气扇产品中基本上都没有装油烟过滤器，在使用时会将室内的油烟空气排放到室外的大气中，污染环境。换气扇装上用本发明涉及的空气过滤材料制成的油烟过滤器后，可有效过滤空气油烟，将洁净的空气排放到室外，改善室外空气质量，有益于我们人类的生存生活环境。
现有的非织造布空气过滤材料，主要过滤空气中的灰尘粒子，也就是实现气体与固体(灰尘粒子)的分离，通过将粒子分离和储存在过滤材料的内部来达到空气的净化。而它们无法过滤油烟空气中的油烟粒子，因为油烟气是一种油性粒子和水粒子的液体混合物。现有非织造布空气过滤材料的克重为100g/m2～600g/m2，厚度在5mm～30mm之间，一般均不具备阻燃功能。因此，现有材料无法做成油烟空气过滤器。
本发明的目的是：利用并改进现有非织造布生产设备，丰富发展现有生产空气过滤材料的非织造布技术，在国内首次采用无机盐作为非织造布空气滤材的阻燃剂，独创阻燃剂和粘合剂的配制工艺，制造出一种非织造布油烟空气过滤材料。该过滤材料不仅能过滤空气中的固体灰尘粒子，也能过滤油烟空气中的液体粒子，即该材料不仅能实现气体与固体的分离，同时也能实现气体与液体的分离。该材料有优良的阻燃性能，材料克重＜70g/m2。用该材料加工成油烟空气过滤器，可装入换气扇、脱排油烟机等一切可以进行空气过滤的产品中。
本发明具有的有益效果是：1.针对油烟空气过滤而专门设计，滤材的组织蓬松均匀，透气性好，允许通过的风量大，过滤效果好；2.优良的阻燃性能，可安全使用；3.采用粗旦纤维制作，使用强度和保形性好；4.生产过程中无危害环境的废水、废气、废料产生；5.实现自动化、规模化生产。将该滤材引入工业、服务业、家用换气扇等产品中，净化空气，优化我们人类的生存环境。
本发明的工艺流程为：(1)选料、(2)开松、(3)混合和喂棉、(4)梳理、(5)铺叠成网、(6)配制阻燃粘合剂、(7)喷洒阻燃粘合剂、(8)烘燥加固、(9)整烫、(10)切边成卷。
下面是本发明的实施例：
1、选料
选择聚脂纤维类中的对聚苯二甲酸乙二脂短纤维(代号为PET，商品名为涤纶)为原材料，其纤度范围为15denier～25denier，长度范围为51mm～92mm。
2、开松
将束状的聚脂短纤维放入开松机中充分开松使之逐步变成小块状态，然后输送到棉箱中。
3、混合和喂棉
在棉箱中，继续对开松后的小块状聚脂纤维进行混合。然后进入一对夹棉帘中。该对夹棉帘之间的间距约为30mm。夹棉帘本身的宽度可以调整并固定，由此可以保证经开松混合的纤维保持一定的体积量，连续而均匀地输送到梳理机的喂棉帘上。
4、梳理
梳理机采用单锡林、单道夫结构。将从棉箱中送来的已开松的呈小块状的纤维原料在梳理机中进行分梳，加工成基本上是由单纤维组成的单层薄网，单网的重量为8g/m2～9g/m2。其时，梳理机的工作环境温度为20℃～30℃，工作环境相对湿度为70％～80％。单层薄网通过输出机构向铺叠成网机输送，供铺叠成网。
5、铺叠成网
采用机械铺叠成网工艺，即把梳理机输出的单层薄网通过铺叠成网机采用交叉铺叠方式铺叠成由四层单网叠成的纤网，再供下道工序喷洒粘合剂加固。
铺网帘宽度为1.7m，成网帘宽度为3.7m。工作时铺网帘沿X轴水平往复来回运动，单行程距离就是四层叠网所需要的宽度3.6m。成网帘在铺网帘下部沿Y轴水平单向移动，X轴与Y轴呈90°直角。铺网帘往复运动，带动从梳理机输送来的单网连续往复地铺放在单向移动的成网帘上。调整铺网帘和成网帘各自的运动速度，可以在成网帘上形成四层交叉重叠的纤网。交叉的夹角约为13°，纤网的重量为32g/m2～36g/m2。
6、配制阻燃粘合剂
阻燃粘合剂由阻燃剂和粘合剂配制而成。
阻燃剂选用无机盐阻燃剂，其含固量为100％。粘合剂选用醋酸乙烯共聚乳液，其含固量为40％。按固体重量来计算，二者的配制比例为1∶1.5～1∶3。
阻燃粘合剂的配制方法：
(1)称取固体状的无机盐阻燃剂6kg，放入盛有64kg清水的容器中，将其充分搅拌溶解，得到70kg阻燃剂溶液。
(2)称取含固量为40％的醋酸乙烯共聚乳液30kg，放入可盛100kg以上溶液的容器中。
(3)将70kg阻燃剂溶液缓慢倒进装有30kg醋酸乙烯共聚乳液的容器中，边倒边进行搅拌，直至二者充分溶合，可得到100kg的阻燃粘合剂乳液，其总的固体量为18kg。此时阻燃剂与粘合剂的固体含量比例为1∶2。
重要说明：配制时不可将醋酸乙烯共聚乳液倒入阻燃剂溶液，因为这样会发生破乳现象，二者混合后会产生沉淀，阻燃粘合剂溶剂无法进入下道喷洒粘合工序。
7、喷洒阻燃粘合剂
通过喷洒粘合生产线将配制好的阻燃粘合剂溶液，均匀喷洒到四层重叠的纤网上，实现粘合目的。采用多头均匀喷嘴，喷出的粘合剂溶液雾粒小而均匀。喷嘴沿X轴水平往复来回运动喷洒，纤网在喷嘴的下部沿Y轴水平单向移动，X轴与Y轴呈90°直角。为了使粘合剂渗入纤网内部，在受喷纤网位置的下方采用了吸风装置，加强粘合剂溶液对纤网的渗透。
喷洒粘合剂分二次进行。第一次按每平方米纤网上喷洒0.083公斤的阻燃粘合剂溶液，即每平方米纤网上粘合剂含固量约在0.015公斤，第一次喷洒后，送入烘燥机中烘燥加固后再进行第二次喷洒，按每平方米纤网上喷洒0.094公斤阻燃粘合剂溶液，即每平方米纤网上粘合剂含固量约在0.017公斤，然后再送入烘燥机烘燥加固。二次喷洒烘燥后，纤网上每平方米阻燃粘合剂含固量达到0.032公斤，达到粘合和阻燃的作用，保证该过滤材料的过滤效率和阻燃性能指标。
8、烘燥加固
喷洒过阻燃粘合剂溶液的纤网必须经过热处理，粘合剂才能固化。热处理在烘燥机中进行，采用了三层烘房，有效烘燥区为24米。烘燥温度为140℃～150℃，这是粘合剂乳液干燥后树脂的固化成膜温度。
烘燥也是分二次进行，第一次喷洒后进行第一次烘燥，再次喷洒后进行第二次烘燥。此时纤网的自然厚度约为15mm。
9、整烫
喷洒过粘合剂的纤网从烘燥机烘干后输送进整烫机中进行整烫。整烫机中有二根高温压辊，压辊表面温度为200℃～210℃，二辊表面之间的距离为5±1mm。纤网经过二根压辊的整烫，可以获得表面光滑、平整，厚度为5mm±1mm的油烟空气过滤材料。
10、切边成卷
对已成型的油烟空气过滤材料，在切边成卷机上按客户要求分切成所需的宽度和长度尺寸，并用纸芯筒成卷。
实施上述工艺流程后，可以获得本发明涉及的油烟空气过滤材料。其产品的重量为64g/m2～68g/m2，厚度为5mm±1mm，计重法过滤效率为33％±2％(粗效)，每秒2米滤速时压力损失小于5Pa，阻燃性能为离火自熄。
随着经济的发展，社会的进步，我国对空气质量将更为重视，用于过滤和吸附油烟气的空气过滤材料的应用前景十分良好。本发明将对此作出十分有益的贡献。
Claims (11)
1.一种油烟空气过滤材料的制备工艺，包括：(1)选料，(2)开松，(3)混合和喂棉，(4)梳理，(5)铺叠成网，(6)配制阻燃粘合剂，(7)喷洒阻燃粘合剂，(8)烘燥加固，(9)整烫，(10)切边成卷。其特征是：将开松后的聚脂纤维原料梳理成薄网，再铺叠成一定厚度的纤网，再将含有阻燃剂的液状粘合剂喷洒到纤网中，并进行烘燥加固，最后经过整烫，就获得一种具有阻燃功能的可以过滤油烟空气的过滤材料。用该材料制成的油烟过滤器可装在换气扇、脱排油烟机等产品中进行油烟空气过滤。
2.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：选择聚脂纤维类中的对聚苯二甲酸乙二脂短纤维为原材料，其纤度范围为15denier～25denier，长度范围为51mm～92mm。
3.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：由梳理机加工成的单层薄网重量为8g/m2～9g/m2，梳理加工时的工作环境温度为20℃～30℃，工作环境相对湿度为70％～80％。
4.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：由铺叠成网机加工成的纤网为四层交叉重叠，交叉的夹角约为13°，纤网的重量为32g/m2～36g/m2。
5.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：阻燃剂选用无机盐阻燃剂，其含固量为100％。粘合剂选用醋酸乙烯共聚乳液，其含固量为40％。阻燃粘合剂由阻燃剂和粘合剂配制而成，按二者的固体重量来计算，阻燃剂与粘合剂的配制比例为1∶1.5～1∶3。
6.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：在配制阻燃粘合剂溶液时，必须将阻燃剂溶液倒入粘合剂乳液中进行混合，不可将粘合剂乳液倒入阻燃剂溶液，否则将产生破乳和沉淀，阻燃粘合剂无法进行喷洒。
7.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：阻燃粘合剂喷洒分二次进行，第一次喷洒量按每平方米纤网上阻燃粘合剂固体含量为15克来计算，第二次喷洒量按每平方米纤网上阻燃粘合剂固体含量为17克来计算，这样每平方米纤网上总的固体含量为32克。
8.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：喷洒过阻燃粘合剂的纤网要进行二次烘燥加固，烘燥温度为140℃～150℃。烘燥加固后纤网的自然厚度约为15mm。
9.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：烘燥加固后的纤网须进行整烫。整烫机中的二根高温压辊的表面温度为200℃～210℃，二辊表面之间的距离为5mm±1mm。
10.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：油烟空气过滤材料产品的重量为64g/m2～68g/m2，厚度为5mm±1mm。计重法过滤效率为33％±2％(粗效)，每秒2米滤速时空气阻力小于5Pa，阻燃性能为离火自熄。
11.根据权利要求1所述的油烟空气过滤材料的制备工艺，其特征是：该过滤材料不仅可以过滤空气中的固体灰尘粒子，也可以过滤油烟空气中的由油性粒子和水粒子混合成的液体粒子。
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