CN1827366B - 一种聚四氟乙烯－玻璃纤维复合基材 - Google Patents
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Abstract
一种聚四氟乙烯－玻璃纤维复合基材，包括聚四氟乙烯和玻璃纤维，其中玻璃纤维为基膜，聚四氟乙烯为表面膜，由粘接剂将两者粘接复合，作为基膜的玻璃纤维基材由平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维、平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维、平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维、平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维和平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维中的任意四至五种按一定比例在偏酸性水溶液中经工艺处理，使其均匀分散，制成玻璃纤维基材。本发明不仅具有良好的均匀性，表面平整，而且耐高温，抗老化，憎水性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于空气过滤器的玻璃纤维基材，尤其涉及一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材。
背景技术
目前，在我们所使用的空气过滤器中，作为滤芯的基材一般有无机基材和有机基材两种。无机基材以玻璃纤维为主，但是由于玻璃纤维本身比较脆，因而以此材质生产的滤材存在强度较低，耐折性差的缺点；而有机基材以聚四氟乙烯为主，但是由于聚四氟乙烯材质本身较为致密，因而以此材质生产的滤材存在通量小、孔径分布不均等方面的缺陷。然而，该两种基材在性能使用上都有其优势的一面，更好地发挥其各自的性能优势，弥合相互间的不足成为空气过滤器行业制造者追求的目标。长期以来，人们都在研究将玻璃纤维与聚四氟乙烯覆合，制成复合材质。
中国专利CN2110571U公开了一种高强度的聚四氟乙烯(PTFE)熔接复合布，主要是在聚四氟乙烯表面层外加一层复合熔接层，复合熔接层中玻璃纤维鱼鳞般插入聚四氟乙烯薄膜中。虽然此发明克服了聚四氟乙烯不粘性所带来的工艺制造上的缺陷，以及热胀冷缩大、易变形等缺陷，但是此工艺操作费时，且只能作为管道、管配件衬里及各种防粘布使用；同时，由于该复合布是粘接而成，易造成滤材孔道堵塞，因而不能作为过滤器材的滤材介质使用。
发明内容
本发明克服了原有的聚四氟乙烯与玻璃纤维复合材质工艺操作复杂费时，且易造成滤材孔道堵塞，而不能作为过滤器材滤材介质使用的缺陷，提供了一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材。该一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材具有良好的均匀性，表面平整，且耐高温，抗老化，憎水性能良好。
为解决上述技术问题，本发明将一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材作为空气过滤器材的滤材介质，该基材包括聚四氟乙烯和玻璃纤维，其中玻璃纤维为基膜，聚四氟乙烯为表面膜，由粘接剂将两者粘接复合，作为基膜的玻璃纤维基材由平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维、平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维、平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维、平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维和平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维中的任意四或五种按一定比例在偏酸性水溶液中经工艺处理，使其均匀分散，制成玻璃纤维基材。
为了保证本发明的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材满足作为空气过滤器材的滤材介质的使用要求，将平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的含量(重量百分比)以20％至70％最佳；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的含量(重量百分比)以30％至60％为最佳；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的含量(重量百分比)以10％至60％为最佳；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的含量(重量百分比)以2％至10％为最佳；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的含量(重量百分比)以3％至15％为最佳。
为了保证本发明的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材的生产工艺要求，在将任意四至五种的玻璃纤维在偏酸性水溶液中的工艺处理具体为：搅拌浓度以5％至10％为最佳，搅拌时间以30min至60min为最佳，成型浓度以0.7％至1.5％为最佳，成型速度以1.8m/min至3.0m/min为最佳。
由于本发明在生产制备一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材的过程中，由五种不同细度的玻璃纤维中选取其中任意的四到五种，通过控制不同细度的玻璃纤维在组份中的重量百分比，同时配以适当的工艺处理，即相应的搅拌浓度、搅拌时间、成型浓度和成型速度，使本发明的基材具有良好的均匀性，表面平整；充分利用和发挥了玻璃纤维滤材阻力小，过滤效率高的特点，克服其抗张强度差的不足，与聚四氟乙烯膜复合后，既保留了玻纤滤材的优点，又利用了聚四氟乙烯膜耐高温，抗老化，憎水性能优的特点，二者结合成为一种新的、综合性能优良的空气过滤膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1-4的原材料如下：平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维选用平均直径0.2μm的玻璃纤维，平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维选用平均直径1.0μm的玻璃纤维，平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维选用平均直径3.0μm的玻璃纤维，平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维选用平均直径5.0μm的玻璃纤维，平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维选用平均直径10.0μm的玻璃纤维；搅拌浓度5％，搅拌时间45min，成型浓度0.8％，成型速度1.8m/min。
其组份比例见下表(比例为重量百分比)
实施例5-8的原材料如下：平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维选用平均直径0.3μm的玻璃纤维，平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维选用平均直径0.5μm的玻璃纤维，平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维选用平均直径5.0μm的玻璃纤维，平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维选用平均直径6.0μm的玻璃纤维，平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维选用平均直径12.0μm的玻璃纤维；搅拌浓度10％，搅拌时间60min，成型浓度1.5％，成型速度3.0m/min。
其组份比例见下表(比例为重量百分比)
实例1-4在相同测试条件下进行测试，其结果如下表：
实施例5-8在相同条件下进行测试，其结果如下表：
Claims (7)
1.一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，包括聚四氟乙烯和玻璃纤维，其中玻璃纤维为基膜，聚四氟乙烯为表面膜，由粘接剂将两者粘接复合，其特征在于作为基膜的玻璃纤维基材由平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维、平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维、平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维、平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维和平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维中的四或五种按一定比例在偏酸性水溶液中经工艺处理，使其均匀分散，制成玻璃纤维基材；其中，平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的含量以重量百分比为20％至70％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的含量为重量百分比30％至60％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的含量为重量百分比10％至60％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的含量为重量百分比2％至10％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的含量为重量百分比3％至15％；
所述在偏酸性水溶液中经工艺处理中，搅拌浓度为5％至10％，搅拌时间为30min至60min，成型浓度为0.7％至1.5％，成型速度为1.8m/min至3.0m/min。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，它包括平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为20％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的含量为60％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为10％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为10％。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为25％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为40％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为25％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为10％。
4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，它包括平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为40％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为20％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为35％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为2％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为3％。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，它包括平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为30％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为12％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为52％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为3％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为3％。
6.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，它包括平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为70％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为10％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为10％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为5％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为5％。
7.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-玻璃纤维复合基材，其特征在于，它包括平均细度为0.01μm至0.3μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为30％；平均细度为0.5μm至2.5μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为25％；平均细度为1.0μm至5.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为35％；平均细度为5.0μm至10.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为5％；平均细度为9.0μm至12.0μm的玻璃纤维在组份中的重量百分比为5％。
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