專利名稱：一種汽車空調(diào)過濾材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)用過濾材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車的日益普及以及大量新型裝飾材料的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致車內(nèi)空氣污染進(jìn)一 步加劇，車內(nèi)空氣品質(zhì)問題變得更加突出。車內(nèi)空氣品質(zhì)與人體的健康有著密切的關(guān)系， 其中尤其以揮發(fā)性有機(jī)物化合物(TVOC)等氣態(tài)污染物對(duì)人體的危害最為嚴(yán)重?，F(xiàn)有技術(shù) 中的汽車空調(diào)過濾介質(zhì)一般采用紙質(zhì)纖維、玻璃纖維或聚合物纖維，其中紙質(zhì)纖維由于紙 質(zhì)特有的不耐腐蝕或者不耐侯性，導(dǎo)致其壽命有限；玻璃纖維被懷疑是致癌劑，因此不希望 在空氣過濾器中使用，目前市場(chǎng)的主流汽車空調(diào)過濾產(chǎn)品使用的聚合物纖維，基本為靜電 紡或電吹制，如W003/080905A和W02006/071980所述，工藝都較復(fù)雜，所得產(chǎn)品成本居高不 下?？梢姡斜匾_發(fā)一種成本適中，工藝簡(jiǎn)單，還能有效過濾空氣中粉塵、吸附TVOC氣體 和有害微生物的過濾介質(zhì)及其制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種能有效過濾空氣中粉塵、吸附有害氣體和微生物的過 濾介質(zhì)，以及一種工藝簡(jiǎn)單，成本適中的制備該過濾介質(zhì)的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的 不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種汽車空調(diào)過濾材料，所述過濾材料用針刺使四層纖維層緊密粘合一次成型， 其特征在于四層纖維層從上到下分別是PP無紡布過濾層、極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾 層、竹原纖維過濾層和水刺無紡布過濾層。其中，所述PP無紡布過濾層纖維細(xì)度為1. 5旦尼爾，厚度為0. 25-0. 3毫米，基 重為22克/平方米，所述極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層纖維長(zhǎng)度為3-4微米，厚度為 0. 08-0. 1毫米，基重為10克/平方米，所述水刺無紡布纖維細(xì)度為1. 5旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為 38毫米，厚度為0. 35-0. 4毫米，基重為45-55克/平方米；所述的竹原纖維過濾層為聚酯短纖維和竹原纖維相互纏繞通過針刺復(fù)合而成的 材料。其中聚酯短纖維為本層重量的30% —35%，纖維細(xì)度為2-6旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為 20-60毫米；竹原纖維為本層重量的65% -70%，纖維細(xì)度為3-7旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為1_8 厘米，起到吸附、抑菌、中過濾的作用；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的方法制備竹 原纖維，比如公開號(hào)為CN10153743A中國(guó)專利所引用的溶劑法生物制備竹原纖維。本發(fā)明中術(shù)語“極化”指的是在高電流、低電壓的作用下，空氣被電離后，在電荷 地電場(chǎng)和空氣動(dòng)力作用下埋入熔噴聚丙烯無紡布纖維中，形成能永久保持極化的電介質(zhì)， 即永電體，亦即熔噴聚丙烯無紡布被極化。經(jīng)過大量、反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，汽車空調(diào)過濾材料的四層纖維層雖然各自獨(dú)立但又互 相配合，作為一個(gè)整體能將粉塵、有害微生物以及氣體最大限度的吸附和隔離。第一層PP無紡布作為支撐體，覆蓋整個(gè)過濾材料既提供必要的強(qiáng)度，又起到粗濾作用；接著的熔噴聚 丙烯無紡布表面積聚大量電荷，作為靜電吸附層；中間竹原纖維和聚酯纖維混合層，利用竹 原纖維和聚酯短纖維本身具有的中空結(jié)構(gòu)，起到過濾有害氣體、吸附微生物的作用；最下層 的水刺無紡布起到精過濾作用，將最后殘余的有害氣體和粉塵吸附。采用竹原纖維作為中間吸附層，既有效的降低過濾材料的生產(chǎn)成本又因?yàn)橹裨w 維本身帶有特殊的竹香氣息，在吸附有害物質(zhì)同時(shí)給車內(nèi)空間提供一種特殊的竹香，讓人 體感覺舒適，清新。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況在上述汽車 空調(diào)過濾材料的任何一層中復(fù)合各種無機(jī)納米粒子，比如活性碳，納米銀等，以提高所述過 濾材料的吸附或者殺菌效果。作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述的汽車過濾材料為鋸齒狀，鋸齒的高度 為10-500毫米，鋸齒的寬度為8-40毫米。一種汽車空調(diào)過濾材料的制備方法具體包括如下步驟1、用重量百分含量為30 %至35 %的聚酯短纖維和重量百分含量為70 %至65 %的 竹原纖維混合均勻；2、用混合好的纖維進(jìn)行粗開松；3、把粗開松好的纖維進(jìn)行精開松；4、把精開松好的纖維送入梳理機(jī)里進(jìn)行梳理；5、輔裝；6、針刺機(jī)速度為350-450次/分鐘植針，密度為2000-5000枚/平方米，使聚酯短 纖維和竹原纖維初步均勻混合為一體；7、當(dāng)預(yù)刺織物從預(yù)刺機(jī)里送出時(shí)，下方鋪水刺無紡布，上方依次鋪PP無紡布和熔 噴無紡布；8、把復(fù)合好的織物放入針刺機(jī)以速度350-450次/分鐘植針，密度為2000-5000 枚/平方米；使4層材料能很平且均勻地粘為一體，即獲得本發(fā)明的汽車空調(diào)過濾材料；9、把對(duì)刺好的織物送入熱輥接觸，壓力調(diào)制為每平方米3-6公斤，上熱輥溫度為 120-180攝氏度，下熱輥溫度為190-250攝氏度，進(jìn)行壓延處理；10、把壓延處理好的織物送入切邊卷機(jī)進(jìn)行切除，卷制成成品。


附圖為鋸齒狀汽車過濾材料結(jié)構(gòu)示意圖。層1 :PP無化紡布纖維細(xì)度為1. 5旦尼爾，厚度為0. 25-0. 3毫米，基重為22克/ 平方米。其作用是粗過濾和覆蓋。層2 極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層纖維長(zhǎng)度為3-4微米，厚度為0. 08-0. 1毫 米，基重為10克/平方米。層3 復(fù)合竹原纖維過濾層為聚酯短纖維和竹原纖維混合，通過針刺使兩種纖維 相互纏繞而成的材料。其中聚酯短纖維為本層重量的30% —35%，纖維細(xì)度為4旦尼爾， 纖維長(zhǎng)度為51毫米。竹原纖維為本層重量的65% —70%，纖維細(xì)度為3-7旦尼爾，纖維長(zhǎng) 度為1-8厘米，其作用吸附、抑菌、中過濾。
層4 水刺無紡布纖維細(xì)度為1. 5旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為38毫米，厚度為0. 35-0. 4毫 米，基重為45-55克/平方米，其作用為精過濾。鋸齒的高度h為10-500毫米，鋸齒的寬度1為8-40毫米.
具體實(shí)施例方式TVOC—次通過凈化效率的檢驗(yàn)用儀器、裝置是大氣采樣儀、氣相色譜儀等，測(cè)試依 據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)《空氣凈化器污染物凈化性能測(cè)定》。將裝有本發(fā)明過濾材料的汽車空調(diào)濾清器在 實(shí)驗(yàn)室一般通風(fēng)用空氣過濾器試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)，將其安裝在試驗(yàn)臺(tái)上，調(diào)整系統(tǒng)到進(jìn)入汽車 空調(diào)濾清器額定風(fēng)速為1. lm/S。TVOC 一次通過凈化效率是在裝置上游發(fā)生一定濃度的TVOC污染物，分別測(cè)定裝 置入口處管道空氣中TVOC濃度和出口處管道空氣中TVOC濃度，得出裝置的TVOC —次通過 凈化效率。微生物一次通過凈化效率的檢驗(yàn)用裝置是FA-I型撞擊式空氣微生物采樣器、電 熱恒溫培養(yǎng)箱等，檢驗(yàn)依據(jù)《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》。有害微生物一次通過 凈化效率是在裝置上游發(fā)生一定濃度的微生物污染物，分別測(cè)定裝置入口處管道空氣中微 生物濃度和出口處管道空氣中微生物濃度，得出裝置的微生物一次通過凈化效率.。容塵量測(cè)試按照J(rèn)G/T22-1999標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，單位為克/平方米耐熱性測(cè)試按照GB1035-70標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定通過ASTM D 3776測(cè)定基重，單位為克/平方米。實(shí)施例1將重量百分含量為35%的聚酯短纖維和重量百分含量為65%的竹原纖維混合均 勻，混合好的纖維依次粗開松、精開松后，將混合纖維送入梳理機(jī)進(jìn)行梳理，輔裝后，針刺機(jī) 速度為350次/min植針，密度為4500枚/平方米使聚酯短纖纖維和竹原纖維均勻混合為 一體。當(dāng)預(yù)刺織物從預(yù)刺機(jī)里送出時(shí)，下方鋪水刺無紡布，上方依次鋪PP無紡布和熔噴無 紡布；再把復(fù)合好的織物放入針刺機(jī)速度為450次/分鐘植針，密度為4500枚/平方米；使 四層材料能平整且均勻地粘為一體；把對(duì)刺好的織物送入熱輥接觸，壓力調(diào)制4公斤/平方 米，上熱輥溫度為133. 5攝氏度，下熱輥溫度為210攝氏度，進(jìn)行壓延處理；把壓延處理好的 織物送入切邊卷機(jī)進(jìn)行張力切除，卷制得汽車空調(diào)過濾材料。后續(xù)工藝可以根據(jù)所使用的 不同類型的汽車空調(diào)作出調(diào)整，一般為以下兩種工藝(1)材料準(zhǔn)備——大分切——小分切——折疊——定模——邊料分切——熱熔涂 膠——粘合——清邊——檢驗(yàn)——噴碼——包裝——成品(2)材料準(zhǔn)備——大分切——小分切——折疊——定模——熱熔注塑——清 邊——檢驗(yàn)——噴碼——包裝——成品實(shí)施例1所得成品經(jīng)過檢測(cè)，透氣量為1100L/m2 · S，孔徑為130_150um、拉伸強(qiáng)度 為彡130N/5CM、脹破強(qiáng)度為120N、耐熱性為> 150°C。微生物一次通過(風(fēng)速1. lm/s)凈化 效率65. 1 %，TVOC 一次通過(風(fēng)速1. lm/s)凈化效率4. 9%，過濾效率> 98%。比較例1 其他制備工藝相同，用IOO(Wt) %聚酯纖維取代65 (Wt) %竹原纖維和 35 (Wt) %聚酯纖維;比較例2 其他制備工藝相同，用65 (Wt) %聚酯纖維和35 (Wt) %活性炭復(fù)合材料取代65% (Wt)竹原纖維和35% (Wt)聚酯纖維。表1 實(shí)施例和比較例參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種汽車空調(diào)過濾材料，所述過濾材料用針刺使四層纖維層緊密粘合一次成型，其 特征在于四層纖維層由上到下分別是PP無紡布過濾層、極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層、 復(fù)合竹原纖維過濾層和水刺無紡布過濾層。
2.權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)過濾材料，所述PP無紡布過濾層纖維細(xì)度為2-3旦尼 爾，厚度為0. 25-0. 3毫米，基重為15-25克/平方米，所述極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層 纖維長(zhǎng)度為3-4微米，厚度為0. 08-0. 1毫米，基重為5-15克/平方米，所述水刺無紡布纖 維細(xì)度為1-2旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為38毫米，厚度為0. 35-0. 4毫米，基重為45-55克/平方 米；所述的復(fù)合竹原纖維過濾層為聚酯短纖維混合竹原纖維，通過針刺使兩種纖維相互纏 繞復(fù)合而成，厚度為1. 6-1. 7毫米，基重為300克/平方米。
3.權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)過濾材料，其中復(fù)合竹原纖維過濾層中聚酯短纖維為本 層重量的30%—35%，纖維細(xì)度為2-6旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為20-60毫米；所述竹原纖維為本 層重量的65% —70%，纖維細(xì)度為3-7旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為10-80毫米。
4.權(quán)利要求1-3之一所述的汽車空調(diào)過濾材料，任何一層中復(fù)合各種提高所述過濾材 料的吸附或者殺菌效果的無機(jī)納米粒子，所述無機(jī)納米粒子選自活性碳、銀納米粒子、二氧 化鈦。
5.權(quán)利要求1或2所述的汽車空調(diào)過濾材料，其特征為鋸齒狀，鋸齒的高度為10-500 毫米，鋸齒的寬度為8-40毫米。
6.權(quán)利要求1-5之一所述的汽車空調(diào)過濾材料的制備方法，包括以下步驟①用重量百分含量為30%至35 %的聚酯短纖維和重量百分含量為70 %至65 %的竹原 纖維混合均勻；②用混合好的纖維進(jìn)行粗開松；③把粗開松好的纖維進(jìn)行精開松；④把精開松好的纖維送入梳理機(jī)里進(jìn)行梳理；⑤輔裝；⑥針刺機(jī)速度為350-450次/min植針，密度為2000-5000枚/平方米使聚酯短纖維和 竹原纖維初步均勻混合為一體；⑦當(dāng)預(yù)刺織物從預(yù)刺機(jī)里送出時(shí)，下方鋪水刺無紡布，上方依次鋪PP無紡布和熔噴無 紡布；⑧把復(fù)合好的織物放入針刺機(jī)以速度為350-450次/分鐘植針，密度為2000-5000枚 /平方米；使4層材料能很平各均勻地粘為一體，即獲得本發(fā)明的汽車空調(diào)過濾材料；⑨把對(duì)刺好的織物送入熱輥接觸，壓力調(diào)制為每平方米3-6公斤，上熱輥溫度為 120-180攝氏度，下熱輥溫度為190-250攝氏度，進(jìn)行壓延處理；⑩把壓延處理好的織物送入切邊卷機(jī)進(jìn)行張力切除，卷制成成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車空調(diào)過濾材料及其制備方法，所述過濾材料由PP無紡布過濾層、極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層、竹原纖維過濾層和水刺無紡布過濾層四層纖維層用針刺緊密粘合，一次成型；所述方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，得到的過濾材料能有效去除空氣中的有害微生物、灰塵和揮發(fā)性有機(jī)化合物。
文檔編號(hào)D04H1/00GK102120115SQ20111003665
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者王文軍 申請(qǐng)人:江西億菱實(shí)業(yè)有限公司