CN221267433U - 一种复合过滤布 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合过滤布，包括：两层无纺布层，两层无纺布层之间设有化学吸附层，化学吸附层包括多个无机多孔材料颗粒和多个短切纤维，多个短切纤维分别穿插并粘结在多个无机多孔材料颗粒之间的缝隙中。采用热粘合性好的短切纤维代替传统热熔胶，并与具有吸附气态污染物功能的无机多孔材料颗粒均匀混合为化学吸附层，其不仅可牢固粘结无机多孔材料颗粒，以及牢固粘结化学吸附层和两层无纺布层，使夹颗粒布不易出现脱层现象，而且短切纤维在无机多孔材料颗粒间以不同朝向、无序穿插粘结，使得气体在通过化学吸附层时，行进的路径随之增加，流动阻力降低，从而有效降低整个夹颗粒布的阻力，进而提高了夹颗粒布的透气性。
Description
技术领域
本实用新型涉及夹颗粒布技术领域，更具体的说是涉及一种复合过滤布。
背景技术
夹颗粒布即复合布，其在两层无纺布层材料之间引入多孔材料颗粒所制成的净化材料。相比于传统的无纺布层滤材，夹颗粒布在保证高效的颗粒物过滤性能和高透气性的基础上增加了气体脱除功能，因此被广泛应用于空气净化器、汽车空调过滤等领域。
但是，在现有技术中如专利公开号为CN101249735A，名称为一种颗粒活性炭复合布及其制作方法，包括两层无纺布层，两层无纺布层之间设有活性炭夹层，活性炭夹层由颗粒活性炭构成，颗粒活性炭之间通过热熔胶热粘结在一起，无纺布层与活性炭夹层通过热熔胶热粘结在一起。该复合布通过多次加热热熔胶和颗粒活性炭的混合材料，使该材料多次层叠来制备高克重的复合布，以此来提高对气态污染物的过滤效率，但是这样也导致了复合布的透气阻力显著升高，从而使得下游应用能耗变高，此外，这种复合布的结构，其导致的生产流程冗长复杂、操作繁琐、需要多台喷胶及撒粉装置而导致设备投资高、维护不便。
因此，如何提供一种透气性好、制作工艺简单、可降低设备投资的复合过滤布是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种透气性好、制作工艺简单、可降低设备投资的复合过滤布。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种复合过滤布，包括：
无纺布层，所述无纺布层为两层，所述两层无纺布层之间设有化学吸附层，所述化学吸附层包括多个无机多孔材料颗粒和多个短切纤维，多个所述短切纤维分别穿插并粘结在多个所述无机多孔材料颗粒之间的缝隙中。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种复合过滤布，其采用热粘合性好的短切纤维代替传统热熔胶，并与具有吸附气态污染物功能的无机多孔材料颗粒均匀混合为化学吸附层，其不仅可牢固粘结无机多孔材料颗粒，以及牢固粘结化学吸附层和两层无纺布层，使夹颗粒布不易出现脱层现象，而且在所形成的化学吸附层内，短切纤维在无机多孔材料颗粒间以不同朝向、无序穿插粘结，使得气体在通过化学吸附层时，行进的路径随之增加，流动阻力降低，从而有效降低整个夹颗粒布的阻力，进而提高了夹颗粒布的透气性，且该夹颗粒布的结构也使得在制备过程中，可通过将无机多孔材料颗粒与短切纤维均匀混合后一次性撒粉料，即可制备高克重夹颗粒布，相比于传统制备高克重夹颗粒布所用的多次喷胶、多次撒粉的方法，制备工艺简单，可省去多台喷胶及撒粉装置，降低设备投资。
进一步的，所述无机多孔材料颗粒与短切纤维的质量比为(8.2-11):1。
进一步的，所述无机多孔材料颗粒为活性炭、分子筛、氧化铝、二氧化硅中的一种或多种。
采用上述技术方案的有益效果是：在多种无机多孔材料颗粒中，颗粒活性炭具有发达的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；分子筛颗粒又称为合成沸石，其具有很高的选择吸附分离能力，是一种孔径大小均一的强极性吸附剂；氧化铝颗粒是一种多孔、高度分散的固体材料，具有较大的表面积，其微孔表面具有吸附性能强、表面活性高、热稳定性好的特性；二氧化硅颗粒的表面具有羟基，可以和分子以氢键形式结合而形成多分子吸附层，具有很强的化学吸附性.因此，以上几种材料均具有符合作为无机多孔材料颗粒的特性，可选择其中的一种或多种进行化学吸附层的制作。
进一步的，所述短切纤维的材质为聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的一种。
采用上述技术方案的有益效果是：聚烯烃短切纤维强度高，耐磨性能好，是具有光滑表面的棒状结构；聚酯短切纤维坚牢耐用，抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力；聚酰胺短切纤维是一种具有优异性能的高分子材料，它具有很高的强度、刚度和耐热性，同时还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性；使用带有以上特性的任一种材质的短切纤维，均可作为混合制作化学吸附层的材料。
进一步的，所述短切纤维的粗细规格为100-150D，长度为0.5-1.1mm，熔点为110-130℃。
采用上述技术方案的有益效果是：短切纤维是一种长度为0.4～15mm的一种短纤维，增加纤维长度，可提高制品强度，缩短纤维长度，可提高制品的各向同性，本实用新型中的短切纤维选用长度范围为0.5-1.1mm，在该范围内的短切纤维具有足够的强度与无机多孔材料颗粒充分混合，同样的，短切纤维的粗细规格也影响其强度，粗细规格数值越大，其强度越高，在该粗细规格范围内的短切纤维，与无机多孔材料颗粒混合时不易弯折损坏，减少了材料损失，节约了成本。
进一步的，两个所述无纺布层中，一层为骨材层，另一层为面材层。
采用上述技术方案的有益效果是：两种材料的无纺布层皆可以直接购买，易于获取，骨材层是一款高效低阻的熔喷骨材复合无纺布层，降低过滤阻力，增加了容尘量，特点是可做成打褶，为化学吸附粉料的铺撒指引了方向，方便夹颗粒布的制作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供一种复合过滤布的结构示意图。
其中，1-无纺布层，11-骨材层，12-面材层，2-化学吸附层，21-无机多孔材料颗粒，22-短切纤维。
具体实施方式
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型实施例公开了一种复合过滤布，包括：
无纺布层1，无纺布层1为两层，两层无纺布层1之间设有化学吸附层2，化学吸附层2包括多个无机多孔材料颗粒21和多个短切纤维22，多个短切纤维22分别穿插并粘结在多个无机多孔材料颗粒21之间的缝隙中。
本实用新型的一个实施例中，无机多孔材料颗粒21与短切纤维22的质量比为(8.2-11)：1。在该数值范围内选取无机多孔材料颗粒21和短切纤维22相应的质量，以同时满足二者混合组成的化学吸附层2所要求的快速吸附气态污染物和降低阻力的功能，且短切纤维22在无机多孔材料颗粒21间处以不同朝向、无序穿插粘结，使气体行进的路径增加，流动阻力降低，从而可有效降低整个夹颗粒布的阻力。
在上述实施例中，无机多孔材料颗粒21为活性炭、分子筛、氧化铝、二氧化硅中的一种或多种。在多种可选择的无机多孔材料颗粒中，颗粒活性炭具有发达的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；分子筛颗粒又称为合成沸石，其具有很高的选择吸附分离能力，是一种孔径大小均一的强极性吸附剂；氧化铝颗粒是一种多孔、高度分散的固体材料，具有较大的表面积，其微孔表面具有吸附性能强、表面活性高、热稳定性好的特性；二氧化硅颗粒的表面具有羟基，可以和分子以氢键形式结合而形成多分子吸附层，具有很强的化学吸附性；可见以上几种材料均具有符合作为无机多孔材料颗粒的特性，可选择其中的一种或多种进行化学吸附层的制作，且选择的无机多孔材料颗粒的粒径数值范围为0.3-0.6mm。
在上述实施例中，短切纤维22的材质为聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的一种。在列举的短切纤维22的材质中，聚烯烃短切纤维强度高，耐磨性能好，是具有光滑表面的棒状结构；聚酯短切纤维坚牢耐用，抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力；聚酰胺短切纤维是一种具有优异性能的高分子材料，它具有很高的强度、刚度和耐热性，同时还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性；使用带有以上特性的任一种材质的短切纤维，均可作为混合制作化学吸附层的材料。
在上述实施例中，短切纤维22的粗细规格为100-150D，长度为0.5-1.1mm，熔点为110-130℃。短切纤维是一种长度为0.4～15mm的一种短纤维，增加纤维长度，可提高制品强度，缩短纤维长度，可提高制品的各向同性，本实用新型中的短切纤维选用长度范围为0.5-1.1mm，在该范围内的短切纤维具有足够的强度与无机多孔材料颗粒充分混合,同样的，短切纤维的粗细规格也影响其强度，粗细规格数值越大，其强度越高，在该粗细规格范围内的短切纤维，与无机多孔材料颗粒混合时不易弯折损坏，减少了材料损失，节约了成本。
在上述实施例中，两层无纺布层1中，一层为骨材层11，另一层为面材层12。本实用新型中将底层设为骨材层11，骨材层11是一款高效低阻的熔喷骨材复合无纺布层，降低过滤阻力，增加了容尘量，特点是可做成打褶，为化学吸附粉料的铺撒指引方向，方便夹颗粒布的制作。
本实用新型的的复合过滤布，可通过以下步骤进行制备：
步骤S1：将无机多孔材料颗粒21与短切纤维22均匀混合形成化学吸附粉料；
步骤S2：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上均匀撒化学吸附粉料，将面材放卷叠加到化学吸附粉料的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行热压复合，形成夹颗粒布。
其中，步骤S1中，无机多孔材料颗粒21和短切纤维22的质量比为(8.2-11):1；步骤S2中，在骨材11上均匀撒化学吸附粉料的操作前，先将化学吸附粉料预热到90-100℃，且化学吸附粉料的铺撒量为400～600g/m2；步骤S3中，对三者进行热压的温度为130-160℃。
此外，本实用新型还设有多个实施例和对比实施例，具体如下：
实施例1：
一种复合过滤布，通过以下步骤进行制备：
步骤S1：将粒径0.3-0.6mm范围的活性炭颗粒与长度1.0mm的热粘合性PE短切纤维(纤度150D、熔点110-120℃)按照质量比9:1均匀混合形成化学吸附粉料；
步骤S2：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上均匀撒化学吸附粉料，化学吸附粉料的铺撒量为500g/m2，撒化学吸附粉料前先将粉料预热到90-100℃，再将面材放卷叠加到铺撒好的化学吸附粉料的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
上述制备出的夹颗粒布，测得克重在650±8％g/m2。采用美国TSI8130A自动滤料测试仪(风量32L/min，0.3μmNaCl，依据标准ISO29463)对夹颗粒布进行初始阻力和效率测试，结果记录于表1中。
对比实施例1：
一种复合过滤布，采用与实施例1相同的骨材、面材及活性炭颗粒进行制备，不同的是采用聚烯烃热熔胶粉(105-115℃)取代实施例1中的PE短切纤维，并通过以下步骤进行制备：
步骤S1：将活性炭颗粒与热熔胶粉按照质量比9:1均匀混合形成化学吸附粉料；
步骤S2：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上均匀撒化学吸附粉料，化学吸附粉料的铺撒量为500g/m2，撒化学吸附粉料前先将粉料预热到70-80℃，再将面材放卷叠加到铺撒好的粉料A的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
对比实施例2：
一种复合过滤布，采用与实施例1相同的骨材、面材及活性炭颗粒进行制备，不同的是以纤维胶丝取代实施例1中的PE短切纤维，改变铺设方式，通过以下步骤进行制备：
步骤S1：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上依次进行喷纤维胶丝、撒炭粉、喷纤维胶丝、撒炭粉、喷纤维胶丝、撒炭粉、喷纤维胶丝共计4次喷胶、3次撒炭粉的操作，总炭粉铺撒量为450g/m2，再将面材放卷叠加到最上层胶丝的上表面；
步骤S2：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
对比实施例3：
一种复合过滤布，采用与对比实施例2相同的骨材、面材及活性炭颗粒进行制备，也使用纤维胶丝，不同之处在于铺设方式不同，通过以下步骤进行制备：
步骤S1：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上喷纤维胶丝，在胶层上一次性撒炭粉，炭粉铺撒量为450g/m2，接着在炭粉层上喷纤维胶丝，再将面材放卷叠加到胶丝的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
实施例2：
一种复合过滤布，通过以下步骤进行制备：
步骤S1：将粒径0.3-0.6mm范围的分子筛颗粒与长度0.9mm的热粘合性PE短切纤维(纤度150D、熔点110-120℃)按照质量比9.5:1均匀混合形成化学吸附粉料；
步骤S2：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上均匀撒化学吸附粉料，化学吸附粉料的铺撒量为550g/m2，撒化学吸附粉料前先将粉料预热到90-100℃，再将面材放卷叠加到铺撒好的化学吸附粉料的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
上述制备出的夹颗粒布，测得克重在695±8％g/m2。采用美国TSI8130A自动滤料测试仪(风量32L/min，0.3μm NaCl，依据标准ISO29463)对夹颗粒布进行初始阻力和效率测试，结果记录于表1中。
实施例3：
一种复合过滤布，通过以下步骤进行制备：
步骤S1：将粒径0.3-0.6mm范围的氧化铝颗粒与长度1.1mm的热粘合性PE短切纤维(纤度140D、熔点110-120℃)按照质量比8.5:1均匀混合形成化学吸附粉料；
步骤S2：骨材放卷，沿着骨材前进方向在骨材上均匀撒化学吸附粉料，化学吸附粉料的铺撒量为550g/m2，撒化学吸附粉料前先将粉料预热到90-100℃，再将面材放卷叠加到铺撒好的化学吸附粉料的上表面；
步骤S3：将面材、骨材以及面材和骨材之间形成的化学吸附层2进行140℃热压复合，形成夹颗粒布。
上述制备出的夹颗粒布，测得克重在700±8％g/m2。采用美国TSI8130A自动滤料测试仪(风量32L/min，0.3μm NaCl，依据标准ISO29463)对夹颗粒布进行初始阻力和效率测试，结果记录于表1中。
经过多个技术方案进行对比实施，对其数据结果分别记录在表1中，如下所示：
表1
由表格中数据可知，通过改变化学吸附粉料的混合成分来改变形成夹颗粒布的克重、阻力和效率，采用控制多变量的方法进行多个方案操作，得出在采用不同长度的短切纤维与不同种类的无机多孔材料颗粒以不同比例混合的情况下，相较于无机多孔材料颗粒与纤维胶丝以不同铺撒方式混合形成的夹颗粒布，具有更高克重的同时，还具有较低的空气阻力，在净化效率相同的情况下，由短切纤维与无机多孔材料颗粒均匀混合只进行一次铺撒加热制作的夹颗粒布为最优方案。
因此，本实用新型中的夹颗粒布将无机多孔材料颗粒与短切纤维均匀混合一次性撒粉料，即可制备高克重夹颗粒布的技术方案，相比于传统制备高克重夹颗粒布所用的多次喷胶、多次撒粉的方法，制备工艺简单，可省去多台喷胶及撒粉装置，降低设备投资，且此夹颗粒布中采用热粘合性好的短切纤维代替传统热熔胶，与具有吸附气态污染物功能的无机多孔材料颗粒均匀混合再进行铺撒，既可以牢固粘结骨材、吸附层颗粒以及面材，降低掉粉量，还可以通过短切纤维的无序摆放降低化学吸附层的流动阻力，有效降低整个夹颗粒布的阻力，从而降低使用该夹颗粒布进行净化空气的下游应用装置的能量消耗，节约能源成本。即该夹颗粒布具有透气性好、制作工艺简单、可降低设备投资的优点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种复合过滤布，其特征在于，包括：
无纺布层(1)，所述无纺布层(1)为两层，两层所述无纺布层(1)之间设有化学吸附层(2)，所述化学吸附层(2)包括多个无机多孔材料颗粒(21)和多个短切纤维(22)，多个所述短切纤维(22)分别穿插并粘结在多个所述无机多孔材料颗粒(21)之间的缝隙中。
2.根据权利要求1所述的一种复合过滤布，其特征在于，所述无机多孔材料颗粒(21)与所述短切纤维(22)的质量比为(8.2-11):1。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合过滤布，其特征在于，所述短切纤维(22)的材质为聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合过滤布，其特征在于，所述无机多孔材料颗粒(21)的粒径为0.3-0.6mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合过滤布，其特征在于，所述短切纤维(22)的粗细规格为100-150D，长度为0.5-1.1mm，熔点为110-130℃。
6.根据权利要求1或2所述的一种复合过滤布，其特征在于，两个所述无纺布层(1)中，一层为骨材层(11)，另一层为面材层(12)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322389073.1U CN221267433U (zh) | 2023-09-04 | 2023-09-04 | 一种复合过滤布 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN221267433U true CN221267433U (zh) | 2024-07-05 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202322389073.1U Active CN221267433U (zh) | 2023-09-04 | 2023-09-04 | 一种复合过滤布 |
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-
2023
- 2023-09-04 CN CN202322389073.1U patent/CN221267433U/zh active Active
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |