CN221155795U - 一种长效纳米纤维过滤材料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层和无纺布层；网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层和无纺布层依次排列，所述第一纳米纤维过滤层设置在所述网格布层的一侧，所述复合针刺棉层设置在所述第一纳米纤维过滤层的一侧，所述第二纳米纤维过滤层设置在所述复合针刺棉层的一侧，所述无纺布层设置在所述第二纳米纤维过滤层的一侧。该长效纳米纤维过滤材料提高了滤材的整体容尘量，弥补了熔喷材料在乙醇、异丙醇等的挥发气体下静电逃逸造成的过滤效率快速衰减的缺点，纳米纤维的物理阻隔延长了材料的使用寿命，保证了洁净车间的空气质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及过滤材料领域，具体涉及一种长效纳米纤维过滤材料。
背景技术
一般的，进入医药食品、金属制造、锂电池加工等生产制造车间的风量分两部分：一部分为新风，为外界的风经过袋式过滤器、高效过滤器进入车间；一部分为内部循环风，即车间内部空气依次经过袋式过滤器、高效过滤器在车间内部循环。车间生产过程中会产生一些油性烟雾，并且会使用75％酒精对身体各部位喷洒消毒，对设备、地面进行擦拭，消毒后的乙醇挥发到空气中，乙醇、异丙醇等有机挥发气体经过过滤材料循环净化，这些气体进入聚丙烯熔喷布中与纤维表面亲密接触，通过溶胀效应拉大分子空间，使得电荷快速逃逸，造成过滤效果迅速下降，使得依靠静电吸附的过滤材料快速失去防护效果。
因此，在使用过程中保证袋式过滤器中过滤材料对灰尘等颗粒物的过滤效果，保持生产车间的洁净空气，是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
本实用新型为解决上述技术问题提供了长效纳米纤维过滤材料，由纳米纤维组成的过滤材料，因采用物理阻隔过滤，不会受到静电消除造成过滤效果下降的影响，在使用过程中，过滤效果更长效安全。且材料外侧设置网格布为材料提供支撑，整体结构强度较高，内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，有效减少了粘接面积，且网格布网格均匀分布，有利于气流均匀通过滤材，降低了材料的气阻。
本实用新型为实现其技术效果而采用的解决方案为：
一种长效纳米纤维过滤材料，包括：网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层和无纺布层；网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层和无纺布层依次排列，所述第一纳米纤维过滤层设置在所述网格布层的一侧，所述复合针刺棉层设置在所述第一纳米纤维过滤层的一侧，所述第二纳米纤维过滤层设置在所述复合针刺棉层的一侧，所述无纺布层设置在所述第二纳米纤维过滤层的一侧。所述网格布为所述第一纳米纤维过滤层提供支撑，避免在额定风量下将材料撕裂，网格布外侧光滑，内侧均匀附有聚丙烯酸压敏胶，并与第一纳米纤维过滤层粘接，因网格布的网格结构，有效减少了粘接面积，且网格布的网格均匀分布，有利于气流均匀通过滤材，降低了材料的气阻。所述长效纳米纤维过滤材料经过消静电处理后的过滤效率，实测值不低于消静电前过滤效率的90%。
优选地，所述网格布层纱径为0.10～1.5mm，目数为10～100目。
优选地，所述第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为80～500 nm，克重为0.05～1 g/m2。
优选地，所述复合针刺棉层均为物理阻隔过滤，克重为40～150g/m2，厚度为0.5-2.0mm，蓬松度高，气阻低，容尘量高。
优选地，所述第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为300～800 nm，克重为0.05～1 g/m2。
优选地，所述无纺布层克重为9～30g/m2的无纺布。
有益效果
本实用新型所述的长效纳米纤维过滤材料设置有两层纳米纤维过滤层，纯物理阻隔过滤，在使用过程中物理阻隔过滤效果无静电衰减，在连续使用四周后，G1～G4，F5～F8等级过滤材料对颗粒物质的过滤效率下降率≤10%，该材料过滤效果持久稳定、使用寿命更长。
附图说明
图1为本实用新型实施例公开的长效纳米纤维过滤材料结构示意图。
图中：无纺布层1、第二纳米纤维过滤层2、复合针刺棉层3、第一纳米纤维过滤层4、网格布层5。
实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
使用静电吸附的聚丙烯熔喷棉或熔喷布过滤材料用在洁净车间袋式过滤器上，使用过程中会产生静电衰减，连续使用4周后，静电几乎逃逸殆尽。当静电完全消除后，聚丙烯熔喷棉或熔喷布过滤材料只剩微米级纤维间的物理阻隔起到过滤效果。
实施例1
G1级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为20目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为300 nm，克重为0.08 g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为40%；复合针刺棉层克重40g/m2，厚度为0.5mm，对5um颗粒物质的过滤效率为30%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为700 nm，克重为0.09g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为30%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为G1，对5um颗粒物质的过滤效率在40%；在静电完全消除后，G1级长效纳米纤维过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率≥36%。
对比例1
市售的G1级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率在40%；在静电完全消除后，G1级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率下降至15%以下。
实施例2
G2级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为30目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为280 nm，克重为0.09 g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为50%；复合针刺棉层克重50g/m2，厚度为0.6mm，对5um颗粒物质的过滤效率为40%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为600 nm，克重为0.10g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为40%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为G2，对5um颗粒物质的过滤效率在60%；在静电完全消除后，G2级长效纳米纤维过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率在≥54%。
对比例2
市售的G2级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率在60%；在静电完全消除后，G2级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率下降至20%以下。
实施例3
G3级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为40目，纱径为1.2mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为240 nm，克重为0.10 g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为70%；复合针刺棉层克重60g/m2，厚度为0.8mm，对5um颗粒物质的过滤效率为50%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为450 nm，克重为0.11g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为60%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为G3，对5um颗粒物质的过滤效率在80%；在静电完全消除后，G3级长效纳米纤维过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率≥72%。
对比例3
市售的G3级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率在80%；在静电完全消除后，G3级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率下降至30%以下。
实施例4
G4级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为50目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为200 nm，克重为0.12 g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为80%；复合针刺棉层克重70g/m2，厚度为0.9mm，对5um颗粒物质的过滤效率为50%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为400 nm，克重为0.13g/m2，对5um颗粒物质的过滤效率为70%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为G4，对5um颗粒物质的过滤效率为90%；在静电完全消除后，G4级长效纳米纤维过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率持续≥81%。
对比例4
市售的G4级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率在90%；在静电完全消除后，G4级静电过滤材料对5um颗粒物质的过滤效率下降至40%以下。
实施例5
F5级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为20目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为200 nm，克重为0.10 g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为40%；复合针刺棉层克重40g/m2，厚度为0.5mm，对1um颗粒物质的过滤效率为20%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为500 nm，克重为0.11g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为30%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为F5，对1um颗粒物质的过滤效率为40%；在连续使用四周后，F5级长效纳米纤维过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率≥36%。
对比例5
市售的F5级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率在40%；在静电完全消除后，F5级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率下降至15%以下。
实施例6
F6级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为30目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为180 nm，克重为0.11 g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为50%；复合针刺棉层克重50g/m2，厚度为0.6mm，对1um颗粒物质的过滤效率为30%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为400 nm，克重为0.12g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为40%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为F6，对1um颗粒物质的过滤效率为60%；在静电完全消除后，F6级长效纳米纤维过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率≥54%。
对比例6
市售的F6级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率在60%；在静电完全消除后，F6级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率下降至20%以下。
实施例7
F7级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为30目，纱径为1.0mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为180 nm，克重为0.12 g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为80%；复合针刺棉层克重60g/m2，厚度为0.8mm，对1um颗粒物质的过滤效率为50%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为360 nm，克重为0.14g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为50%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为F7，对1um颗粒物质的过滤效率为80%；在静电完全消除后，F7级长效纳米纤维过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率≥72%。
对比例7
市售的F7级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率在80%；在静电完全消除后，F7级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率下降至30%以下。
实施例8
F8级长效纳米纤维过滤材料，包括网格布层、第一纳米纤维过滤层、复合针刺棉层、第二纳米纤维过滤层、无纺布层；网格布内侧在纤维上均匀附有聚丙烯酸压敏胶，与第一纳米纤维过滤层以网格的形式粘接网格目数为40目，纱径为1.2mm；第一纳米纤维过滤层，纳米纤维平均直径为150 nm，克重为0.12 g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为85%；复合针刺棉层克重70g/m2，厚度为1.0mm，对1um颗粒物质的过滤效率为50%；第二纳米纤维过滤层的纳米纤维平均直径为300nm，克重为0.14g/m2，对1um颗粒物质的过滤效率为60%；无纺布层克重为15g/m2的PET无纺布。
整体过滤等级为F8，对1um颗粒物质的过滤效率为90%；在静电完全消除后，F8级长效纳米纤维过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率≥81%；
对比例8
市售的F8级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率在90%；在静电完全消除后，F8级静电过滤材料对1um颗粒物质的过滤效率下降至40%以下。
表1 两种过滤材料消静电前后过滤效率对比汇总
所述长效纳米纤维过滤材料经过消静电处理后的过滤效率，实测值不低于消静电前过滤效率的90%。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，包括：网格布层（5）、第一纳米纤维过滤层（4）、复合针刺棉层（3）、第二纳米纤维过滤层（2）和无纺布层（1）；网格布层（5）、第一纳米纤维过滤层（4）、复合针刺棉层（3）、第二纳米纤维过滤层（2）和无纺布层（1）依次排列，所述第一纳米纤维过滤层（4）设置在所述网格布层（5）的一侧，所述复合针刺棉层（3）设置在所述第一纳米纤维过滤层（4）的一侧，所述第二纳米纤维过滤层（2）设置在所述复合针刺棉层（3）的一侧，所述无纺布层（1）设置在所述第二纳米纤维过滤层（2）的一侧；所述长效纳米纤维过滤材料经过消静电处理后的过滤效率不低于消静电前过滤效率的90%。
2.根据权利要求1所述的长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述的网格布层（5）纱径为0.10～1.5mm，目数为10～100目，靠近第一纳米纤维过滤层的一面附有聚丙烯酸压敏胶。
3.根据权利要求1所述的长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述的第一纳米纤维过滤层（4）的纳米纤维平均直径为80～500 nm，克重为0.05～1 g/m2。
4.根据权利要求1所述的长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述的复合针刺棉层（3）选用克重为40～150g/m2的针刺棉，厚度为0.5-2.0mm。
5.根据权利要求1所述的长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述的第二纳米纤维过滤层（2）的纳米纤维平均直径为300～800 nm，克重为0.05～1 g/m2。
6.根据权利要求1所述的长效纳米纤维过滤材料，其特征在于，所述的无纺布层（1）选用克重为9～30g/m2的无纺布。
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