一種長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合濾料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織品技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合濾 料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著空氣污染的加劇，對人體的健康威脅也日益加大，需要一種過濾精度高同時 又能夠消除有害氣體的復(fù)合濾料。目前的機(jī)織、針刺、水刺、紡粘和熔噴濾料各有其性能特 性。一般來說，機(jī)織濾料的過濾效率低于非織造布濾料，而一般的非織造過濾布，達(dá)不到濾 除PMlO - PM2. 5以下的可吸入顆粒物的要求。
[0003] 在室內(nèi)的空氣中除了灰塵顆粒外，還含有甲醛、苯、甲苯、氨等各種各樣的有害氣 體。單純采用吸附的方式只是將污物源轉(zhuǎn)移，并沒有使污染物分解消除，故存在吸附飽和 后凈化效率顯著下降及二次污染等問題。
[0004] 目前市場上也具有各種空氣凈化器的凈化材料與濾料分開，增加了成本，無法做 到除塵與凈化完美結(jié)合。
[0005] TiO2納米光催化可以解決污染物處理難的問題，同時，光催化還有利于提高竹 炭濾料的比表面積。如果能夠在保證除塵效果的同時，又具有一定的吸附、分解有害氣體的 功能，這樣可以做成一種兼具除塵過濾和去除有害氣體的功能性濾料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合 濾料，該復(fù)合濾料可以提高過濾灰塵的效果，尤其是針對PMlO-PM2. 5的灰塵過濾效率高； 同時，還提供該復(fù)合濾料的制備方法，制備的復(fù)合濾料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生成效率高。
[0007] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種長毛絨與納米靜電紡氈 復(fù)合濾料，該復(fù)合濾料包括表層和里層，表層為納米靜電紡氈層，里層為長毛絨濾料層，通 過靜電納米紡工藝在長毛絨濾料層的背面紡出納米靜電紡氈層。
[0008] 作為一種實施例，所述的長毛絨濾料層和納米靜電紡氈層浸入TiO2溶膠中，浸漬 4~5min后烘干。
[0009] 作為一種實施例，所述的長毛絨濾料層包括竹炭長絲纖維織造的面層和竹炭纖維 膨體紗織造的毛絨層，毛絨層連接在面層上。
[0010] 作為一種實施例，所述的長毛絨濾料層由剖開經(jīng)編間隔織物形成，所述的經(jīng)編間 隔織物包括兩層面層和一層間隔層，間隔層連接在兩層面層之間，面層由竹炭長絲纖維織 造，間隔層由竹炭纖維膨體紗織造。
[0011] 作為一種實施例，所述的納米靜電紡氈層由聚乙烯醇納米纖維制成。
[0012] 另一方面，本發(fā)明還提供一種長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合濾料的制備方法，該制 備方法包括以下步驟： 步驟10)織造經(jīng)編間隔織物： 利用拉舍爾雙針床經(jīng)編機(jī)織造經(jīng)編間隔織物，經(jīng)編間隔織物包括兩層面層和一層間隔 層，間隔層連接在兩層面層之間； 步驟20)制備長毛域濾料層： 首先將步驟10)織造的經(jīng)編間隔織物進(jìn)行熱定型處理，然后將定型后的經(jīng)編間隔織物 從中間剖開，形成兩塊長毛絨濾料層，每塊長毛絨濾料層包括一個面層和一個毛絨層； 步驟30)制備納米靜電紡氈層： 首先將聚乙烯醇聚合物制成紡絲溶液，然后利用靜電紡絲裝置進(jìn)行靜電紡絲，在靜電 紡絲過程中，將步驟20)制備的長毛絨濾料層的面層作為接收面，使聚乙烯醇納米纖維以無 序狀排列于長毛絨濾料層的面層上，形成納米靜電紡氈層，從而制成復(fù)合濾料； 步驟40)進(jìn)行后處理： 首先將步驟30)制備的復(fù)合濾料經(jīng)過超聲波清洗，去除纖維中的油劑，然后將復(fù)合濾料 浸入TiO2溶膠中，然后取出烘干，從而制得經(jīng)過后處理的復(fù)合濾料。
[0013] 作為一種實施例，所述的步驟10)中，面層采用200~400D竹炭長絲纖維織造，面 層厚度為〇. 2~0. 5mm ;間隔層采用竹炭纖維膨體紗織造，間隔層中相鄰的竹炭纖維膨體紗 間隔1~3個針距，間隔層的厚度為10~50mm ;經(jīng)編間隔織物的面層組織采用編鏈組織， 編鏈組織中線圈密度為10~15圈/cm。
[0014] 作為一種實施例，所述的步驟20)中，熱定型處理中的定型溫度為110~120°C， 定型時間為8~10分鐘；長毛絨濾料層中毛絨層的絨毛長度為5~25mm，絨毛呈波浪狀屈 曲。
[0015] 作為一種實施例，所述的步驟30)中，聚乙稀醇納米纖維的直徑為100~500nm，納 米靜電紡氈層的克重為1~4 g/m2。
[0016] 作為一種實施例，所述的步驟40)中，浸入TiO2溶膠的時間為4~5min,烘干溫 度為70~80 °C，1102溶膠中鈦的質(zhì)量含量為55. 8%。
[0017] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果： 1、充分發(fā)揮了納米靜電紡氈和長毛絨濾料這兩種不同結(jié)構(gòu)特征濾料的性能優(yōu)勢，通過 經(jīng)編工藝與靜電紡工藝復(fù)合制備了復(fù)合濾料，提高了過濾精度和過濾效率，延長了濾料使 用壽命。
[0018] 2、充分利用了竹炭纖維的超強(qiáng)吸附和1102分解有害氣體的能力與長毛絨極大的 表面積結(jié)構(gòu)特征，能夠有效吸附分解甲醛、苯、甲苯、氨等有害物質(zhì)。該復(fù)合濾料采用的納 米纖維層和長毛絨層，大大增加了纖維的吸附面積，達(dá)到除塵、消臭和吸附有害氣體多重功 能。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明復(fù)合濾料的一種結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020] 圖中有：長毛絨濾料層1、面層101、毛絨層102、納米靜電紡氈層2。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明的一種長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合濾料，包括表層和里層，表 層為納米靜電紡氈層2,里層為長毛絨濾料層1，通過靜電納米紡工藝在長毛絨濾料層1的 背面紡出納米靜電紡氈層2。作為優(yōu)選，所述的納米靜電紡氈層2由聚乙烯醇納米纖維制 成。
[0023] 上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合濾料，在清潔空氣時，首先利用納米靜電紡氈層2的納米纖維所 形成的超細(xì)孔隙對微塵進(jìn)行精細(xì)過濾，然后再利用長毛絨濾料層1中的卷曲毛絨的極大表 面積，再次吸附微塵。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)可以提高對PMlO-PM2. 5以下微塵的過濾效率。
[0024] 作為一種實施例，長毛絨濾料層1和納米靜電紡氈層2浸入TiO2溶膠中，浸漬 4~5min后烘干。在長毛絨濾料層1和納米靜電紡氈層2浸入TiO 2溶膠后，使長毛絨濾料 層1和納米靜電紡氈層2具有光催化分解甲醛等有害氣體的功能。利用TiO2來分解長毛 絨濾料層1和納米靜電紡氈層2吸附的甲醛等有害氣體，使得有害氣體不僅僅被長毛絨濾 料層1和納米靜電紡氈層2吸附，還被分解，從而達(dá)到消除有害氣體的作用，增加了對污染 空氣的凈化效果。
[0025] 作為一種實施例，長毛絨濾料層1包括竹炭長絲纖維織造的面層101和竹炭纖維 膨體紗織造的毛絨層102,毛絨層102連接在面層101上。利用竹炭長絲纖維織造的面層 101，提供了濾料的強(qiáng)力，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。利用竹炭纖維膨體紗織造的毛絨層102,具有吸附 分解能力，能吸濕干燥、消臭抗菌并具有負(fù)離子穿透等性能，可達(dá)到除塵、消臭和吸附有害 氣體多重功能。
[0026] 作為一種實施例，長毛絨濾料層1由剖開經(jīng)編間隔織物形成，經(jīng)編間隔織物包括 兩層面層和一層間隔層，間隔層連接在兩層面層之間，面層由竹炭長絲纖維織造，間隔層由 竹炭纖維膨體紗織造，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定?，F(xiàn)有的采用長毛絨濾料采用植絨的方式，容易脫落掉 毛。本實施例采用剖開經(jīng)編間隔織物形成長毛絨濾料層1，不僅生產(chǎn)效率高，而且絨毛與面 層結(jié)合更加緊密，不易脫落。
[0027] 長毛絨濾料層1只能過濾較大顆?；覊m，本發(fā)明采用納米靜電紡氈層2與之復(fù)合， 提高過濾效率，特別是針對PM10-PM2. 5的過濾效率高，達(dá)到99. 9%。同時，本發(fā)明采用TiO2 溶膠對復(fù)合濾料進(jìn)行后處理，提高了對有害氣體的吸附和分解能力，實現(xiàn)了除塵和凈化空 氣多功能效果。
[0028] -種上述結(jié)構(gòu)的長毛絨與納米靜電紡氈復(fù)合濾料的制備方法，包括以下步驟： 步驟10)織造經(jīng)編間隔織物：利用拉舍爾雙針床經(jīng)編機(jī)織造經(jīng)編間隔織物，經(jīng)編間隔 織物包括兩層面層和一層間隔層，間隔層連接在兩層面層之間。
[0029] 在步驟10)中，作為優(yōu)選方案，面層采用200~400D (D為細(xì)度單位丹尼爾）竹炭 長絲纖維織造，面層厚度為0. 2~0. 5mm，