一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料及其制備方法，所述過(guò)濾材料原料包括多層纖維網(wǎng)，多層纖維網(wǎng)為層疊結(jié)構(gòu)，依次為：紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)。制備：多層纖維網(wǎng)層疊后，依次經(jīng)過(guò)針刺加固處理，烘焙處理，電暈駐極處理而制成的。本發(fā)明材料中增能助劑的添加和特定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的產(chǎn)品具有過(guò)濾效率高、過(guò)濾阻力低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種含有増能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于過(guò)濾材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近代工業(yè)的快速發(fā)展使得我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國(guó)民生活水平大幅提高，但是工業(yè)的發(fā)展給我們帶來(lái)了嚴(yán)重的空氣污染問(wèn)題。空氣中含有大量的有害氣體和細(xì)小的懸浮顆粒物，對(duì)人類(lèi)呼吸道、心血管和中樞神經(jīng)等造成嚴(yán)重危害，直接威脅人體健康。因此，減少空氣中的有害物質(zhì)對(duì)于環(huán)境保護(hù)和保障人體健康是至關(guān)重要的。目前最經(jīng)濟(jì)、最有效的空氣過(guò)濾方法是纖維過(guò)濾技術(shù)。
[0003]非織造材料由于其纖維三維雜亂排列的結(jié)構(gòu)，當(dāng)顆粒通過(guò)時(shí)為顆粒提供了更多的機(jī)會(huì)與纖維發(fā)生碰撞或粘附而被捕獲，因此非織造材料非常適合做為高效過(guò)濾材料。非織造材料在經(jīng)過(guò)駐極工藝后，利用材料表面或內(nèi)部存在的電荷對(duì)顆粒產(chǎn)生較大的靜電吸附作用，可以較大程度得提高過(guò)濾性能。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN103537142A公開(kāi)的一種針刺靜電濾棉及其制備方法，是將普通聚丙烯短纖梳理成網(wǎng)后與紡粘材料復(fù)合，再烘燥駐極而成。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利CN101797457A公開(kāi)了一種空氣過(guò)濾材料，該過(guò)濾材料由起過(guò)濾作用的過(guò)濾層和起支撐作用的骨材層所組成，骨材層能夠增強(qiáng)過(guò)濾材料強(qiáng)度，使過(guò)濾材料具有更長(zhǎng)使用壽命，且拓展使用范圍。
[0006]現(xiàn)有專(zhuān)利所用原料與加工方法都較普通，產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)駐極困難等工藝問(wèn)題，產(chǎn)品在使用過(guò)程中易出現(xiàn)過(guò)濾效果低，過(guò)濾阻力偏大，電荷逃逸快，抗老化性差，使用壽命短等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料及其制備方法，本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)制成的過(guò)濾材料駐極困難;產(chǎn)品過(guò)濾效果低，過(guò)濾阻力偏大，電荷逃逸快等問(wèn)題。本發(fā)明的含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料通過(guò)在聚丙烯中添加增能助劑，使得產(chǎn)品易駐極，駐極效果好，電荷逃逸減慢。采用紡粘材料作為表層，可以提高過(guò)濾材料強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命。該材料具有蓬松柔軟的結(jié)構(gòu)、高效的過(guò)濾效率，同時(shí)保持較低阻力。
[0008]本發(fā)明的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，所述過(guò)濾材料包括多層纖維網(wǎng)，多層纖維網(wǎng)為層疊結(jié)構(gòu)，依次為:紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)；
[0009]其中預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的纖維為含有增能助劑的聚丙烯短纖維和腈綸纖維，紡粘纖維網(wǎng)中的纖維為聚合物紡絲直接成網(wǎng)的含有增能助劑的聚丙烯纖維。
[0010]所述增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物。
[0011]所述混合物中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量百分比分別為50%、30%和20%。
[0012]所述預(yù)針刺纖維網(wǎng)中:增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯短纖維中的質(zhì)量比為6%，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為40%?70% ;紡粘纖維網(wǎng)中:
[0013]增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯纖維中的質(zhì)量比為6%。
[0014]所述預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的單纖維長(zhǎng)度為45-64毫米，細(xì)度為1.5-2旦，預(yù)針刺纖維網(wǎng)面密度為40-190克/平方米;紡粘纖維網(wǎng)中的單纖維細(xì)度為2-3旦，面密度為12-15克/平方米。
[0015]所述預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的含有增能助劑的聚丙烯短纖維的纖維長(zhǎng)度為45-60毫米，細(xì)度為2旦;腈綸纖維的纖維長(zhǎng)度為51-64毫米，細(xì)度為1.5旦。
[0016]本發(fā)明的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的制備方法，包括:
[0017](I)改性聚丙烯制備:
[0018]將增能助劑和聚丙烯混合，造粒，得到改性聚丙烯;其中增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20% ；
[0019](2)短纖維制備:
[0020]將改性聚丙烯和聚丙烯混合，紡絲，得到含有增能助劑的聚丙烯短纖維;其中改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30% ；
[0021](3)預(yù)針刺纖維網(wǎng)制備:
[0022]將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和腈綸纖維(市售)進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，形成面密度為40?190克/平方米的預(yù)針刺纖維網(wǎng)；
[0023](4)紡粘纖維網(wǎng)制備:
[0024]將改性聚丙烯和聚丙烯混合，紡絲成網(wǎng)，粘合熱乳加固，得到紡粘纖維網(wǎng)；其中改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30% ；
[0025](5)混合針刺加固處理、烘焙處理、電暈駐極處理:
[0026]將上述制備的預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)進(jìn)行層疊:以上層為紡粘纖維網(wǎng)，下層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或者上層為紡粘纖維網(wǎng)，中間層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，下層為紡粘纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)層疊復(fù)合，多道針刺加固處理，得到面密度為52?220克/平方米的多層紡熔材料，然后烘箱烘焙處理，得到預(yù)處理多層紡熔材料，電暈駐極處理，即得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。
[0027]步驟(I)中的造粒為通過(guò)造粒機(jī)進(jìn)行，將增能助劑和聚丙烯分別加入造粒機(jī)的兩個(gè)喂料斗中，在溫度為190°C時(shí)熔融擠出，經(jīng)水浴冷卻后切割成粒，再經(jīng)過(guò)干燥處理，即得到改性聚丙烯。
[0028]步驟(2)中紡絲為常規(guī)化纖設(shè)備紡絲。
[0029]步驟(2)中含有增能助劑的聚丙烯短纖維的纖維長(zhǎng)度為45-60毫米，細(xì)度為2旦。
[0030]步驟(3)中腈綸纖維的纖維長(zhǎng)度為51-64毫米，細(xì)度為1.5旦。
[0031]步驟(3)中的預(yù)針刺處理的針刺密度為50刺/平方厘米。
[0032]步驟(4)中紡絲成網(wǎng)為混合后的原料喂入常規(guī)聚合物紡絲成網(wǎng)設(shè)備；制得纖維細(xì)度為2?3旦、面密度為12?15克/平方米的紡粘纖維網(wǎng)。
[0033]步驟(5)中多道針刺加固處理為:經(jīng)過(guò)2-5道針刺加固處理，針刺密度為150-240刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為1.5-2.4米/分鐘。
[0034]步驟(5)中烘焙溫度為50_80°C，時(shí)間為100-160S。
[0035]步驟(5)中電暈駐極處理針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為1-3兆伏/米，駐極時(shí)間為50-80秒。
[0036]本發(fā)明含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料是由多層纖維網(wǎng)層疊后，依次經(jīng)過(guò)針刺加固處理，烘焙處理，電暈駐極處理而制成的，面密度為52?220克/平方米;其中，構(gòu)成含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的多層纖維網(wǎng)，自上而下依次為:紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)；所述的預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的纖維為含有增能助劑的聚丙烯短纖維和普通腈綸纖維，其中增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯短纖維中的質(zhì)量比為6%，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為40%?70%;所述的紡粘纖維網(wǎng)中的纖維為聚合物紡絲直接成網(wǎng)的含有增能助劑的聚丙烯纖維，其中增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯纖維中的質(zhì)量比為6%;所述的增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物，其中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量比比例分別為50%、30% 和 20%。
[0037]有益效果
[0038](I)本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)制成的過(guò)濾材料駐極困難;產(chǎn)品過(guò)濾效果低，過(guò)濾阻力偏大，電荷逃逸快等問(wèn)題；
[0039 ] (2)本發(fā)明的含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料通過(guò)在聚丙烯中添加增能助劑，使得產(chǎn)品易駐極，駐極效果好，電荷逃逸減慢;采用紡粘材料作為表層，可以提高過(guò)濾材料強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命，該材料具有蓬松柔軟的結(jié)構(gòu)、高效的過(guò)濾效率，同時(shí)保持較低阻力；
[0040](3)本發(fā)明的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，利用腈綸纖維易摩擦起電的特性，在使用過(guò)程中不斷產(chǎn)生電荷，提高材料對(duì)顆粒的靜電吸附作用；
[0041 ] (4)本發(fā)明的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，利用改性聚丙烯中的增能助劑，提高駐極效果，減緩電荷衰退，提高材料的抗老化性能；
[0042](5)本發(fā)明的產(chǎn)品具有過(guò)濾效率高、過(guò)濾阻力低和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，符合空氣過(guò)濾材料的發(fā)展趨勢(shì)，具有市場(chǎng)發(fā)展前景；
[0043](6)本發(fā)明制備得到的含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，經(jīng)TSI8130檢測(cè)，其在流速為32升/分鐘，氯化鈉氣溶膠質(zhì)量中值直徑為0.26微米時(shí)，過(guò)濾阻力為2.5?13.1帕，過(guò)濾效率為78.6 %?90.9 %。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0045]實(shí)施例1
[0046]將增能助劑和聚丙烯分別加入造粒機(jī)的兩個(gè)喂料斗中，在溫度為190°C時(shí)熔融擠出，經(jīng)水浴冷卻后切割成粒，再經(jīng)過(guò)干燥處理，即得到改性聚丙烯，增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20%，增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物，其中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量比比例分別為50%、30%和20% ；
[0047]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)化纖設(shè)備紡絲，紡制出長(zhǎng)度為60毫米，細(xì)度為2旦的含有增能助劑的聚丙烯短纖維;將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和市面所售的長(zhǎng)度為64毫米，細(xì)度為1.5旦普通腈綸纖維進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，預(yù)針刺密度為50刺/平方厘米，形成面密度為40克/平方米的預(yù)針刺纖維網(wǎng)，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為40%;
[0048]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)聚合物紡絲成網(wǎng)設(shè)備，制得纖維細(xì)度為2旦、面密度為12克/平方米的紡粘纖維網(wǎng)，經(jīng)常規(guī)點(diǎn)粘合熱乳加固；
[0049]將預(yù)針刺纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)，以上層為紡粘纖維網(wǎng)，下層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)2道針刺加固，總針刺密度為150刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為2.4米/分鐘，制得面密度為52克/平方米的多層紡熔材料;將多層紡熔材料經(jīng)過(guò)烘箱烘焙處理，溫度為50°C，時(shí)間為100秒，得到預(yù)處理多層紡熔材料;將預(yù)處理多層紡熔材料進(jìn)行電暈駐極處理，針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為I兆伏/米，駐極時(shí)間為50秒，最終制得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。
[0050]采用TSI8130濾料綜合性能測(cè)試臺(tái)測(cè)試所得52克/平方米的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力:在流速為32升/分鐘，氯化鈉氣溶膠質(zhì)量中值直徑為0.26微米時(shí)，其過(guò)濾阻力為2.5帕，過(guò)濾效率為78.6%。
[0051 ] 實(shí)施例2
[0052]將增能助劑和聚丙烯分別加入造粒機(jī)的兩個(gè)喂料斗中，在溫度為190°C時(shí)熔融擠出，經(jīng)水浴冷卻后切割成粒，再經(jīng)過(guò)干燥處理，即得到改性聚丙烯，增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20%，增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物，其中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量比比例分別為50%、30%和20% ；
[0053]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)化纖設(shè)備紡絲，紡制出長(zhǎng)度為55毫米，細(xì)度為2旦的含有增能助劑的聚丙烯短纖維;將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和市面所售的長(zhǎng)度為64毫米，細(xì)度為1.5旦普通腈綸纖維進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，預(yù)針刺密度為50刺/平方厘米，形成面密度為90克/平方米的預(yù)針刺纖維網(wǎng)，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為50%;
[0054]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)聚合物紡絲成網(wǎng)設(shè)備，制得纖維細(xì)度為2旦、面密度為12克/平方米的紡粘纖維網(wǎng)，經(jīng)常規(guī)點(diǎn)粘合熱乳加固；
[0055]將預(yù)針刺纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)，以上層為紡粘纖維網(wǎng)，下層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)2道針刺加固，總針刺密度為180刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為2米/分鐘，制得面密度為102克/平方米的多層紡熔材料;將多層紡熔材料經(jīng)過(guò)烘箱烘焙處理，溫度為60°C，時(shí)間為120秒，得到預(yù)處理多層紡熔材料;將預(yù)處理多層紡熔材料進(jìn)行電暈駐極處理，針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為1.6兆伏/米，駐極時(shí)間為60秒，最終制得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。
[0056]采用TSI8130濾料綜合性能測(cè)試臺(tái)測(cè)試所得102克/平方米的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力:在流速為32升/分鐘，氯化鈉氣溶膠質(zhì)量中值直徑為0.26微米時(shí)，其過(guò)濾阻力為6.8帕，過(guò)濾效率為87.5%。
[0057]實(shí)施例3
[0058]將增能助劑和聚丙烯分別加入造粒機(jī)的兩個(gè)喂料斗中，在溫度為190°C時(shí)熔融擠出，經(jīng)水浴冷卻后切割成粒，再經(jīng)過(guò)干燥處理，即得到改性聚丙烯，增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20%，增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物，其中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量比比例分別為50%、30%和20% ；
[0059]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)化纖設(shè)備紡絲，紡制出長(zhǎng)度為50毫米，細(xì)度為2旦的含有增能助劑的聚丙烯短纖維;將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和市面所售的長(zhǎng)度為51毫米，細(xì)度為1.5旦普通腈綸纖維進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，預(yù)針刺密度為50刺/平方厘米，形成面密度為140克/平方米的預(yù)針刺纖維網(wǎng)，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為60%;
[0060]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)聚合物紡絲成網(wǎng)設(shè)備，制得纖維細(xì)度為3旦、面密度為15克/平方米的紡粘纖維網(wǎng)，經(jīng)常規(guī)點(diǎn)粘合熱乳加固；
[0061 ]將預(yù)針刺纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)，以上層為紡粘纖維網(wǎng)，中間層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，下層為紡粘纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)2道針刺加固，總針刺密度為210刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為1.7米/分鐘，制得面密度為170克/平方米的多層紡熔材料;將多層紡熔材料經(jīng)過(guò)烘箱烘焙處理，溫度為70°C，時(shí)間為140秒，得到預(yù)處理多層紡熔材料;將預(yù)處理多層紡熔材料進(jìn)行電暈駐極處理，針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為2.2兆伏/米，駐極時(shí)間為70秒，最終制得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。
[0062]采用TSI8130濾料綜合性能測(cè)試臺(tái)測(cè)試所得170克/平方米的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力:在流速為32升/分鐘，氯化鈉氣溶膠質(zhì)量中值直徑為0.26微米時(shí)，其過(guò)濾阻力為10.3帕，過(guò)濾效率為89.6%。
[0063]實(shí)施例4
[0064]將增能助劑和聚丙烯分別加入造粒機(jī)的兩個(gè)喂料斗中，在溫度為190°C時(shí)熔融擠出，經(jīng)水浴冷卻后切割成粒，再經(jīng)過(guò)干燥處理，即得到改性聚丙烯，增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20%，增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物，其中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量比比例分別為50%、30%和20% ；
[0065]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)化纖設(shè)備紡絲，紡制出長(zhǎng)度為45毫米，細(xì)度為2旦的含有增能助劑的聚丙烯短纖維;將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和市面所售的長(zhǎng)度為51毫米，細(xì)度為1.5旦普通腈綸纖維進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，預(yù)針刺密度為50刺/平方厘米，形成面密度為190克/平方米的預(yù)針刺纖維網(wǎng)，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為70%;
[0066]將改性聚丙烯和常規(guī)聚丙烯混合，改性聚丙烯占混合物的質(zhì)量比為30%，將混合后的原料喂入常規(guī)聚合物紡絲成網(wǎng)設(shè)備，制得纖維細(xì)度為3旦、面密度為15克/平方米的紡粘纖維網(wǎng)，經(jīng)常規(guī)點(diǎn)粘合熱乳加固；
[0067]將預(yù)針刺纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)，以上層為紡粘纖維網(wǎng)，中間層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，下層為紡粘纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)2道針刺加固，總針刺密度為240刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為1.5米/分鐘，制得面密度為220克/平方米的多層紡熔材料;將多層紡熔材料經(jīng)過(guò)烘箱烘焙處理，溫度為80°C，時(shí)間為160秒，得到預(yù)處理多層紡熔材料;將預(yù)處理多層紡熔材料進(jìn)行電暈駐極處理，針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為3兆伏/米，駐極時(shí)間為80秒，最終制得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。
[0068]采用TSI8130濾料綜合性能測(cè)試臺(tái)測(cè)試所得220克/平方米的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力:在流速為32升/分鐘，氯化鈉氣溶膠質(zhì)量中值直徑為0.26微米時(shí)，其過(guò)濾阻力為13.I帕，過(guò)濾效率為90.9 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其特征在于:所述過(guò)濾材料包括多層纖維網(wǎng)，多層纖維網(wǎng)為層疊結(jié)構(gòu)，依次為:紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或紡粘纖維網(wǎng)、預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)； 其中預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的纖維為含有增能助劑的聚丙烯短纖維和腈綸纖維，紡粘纖維網(wǎng)中的纖維為含有增能助劑的聚丙烯纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其特征在于:所述增能助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其特征在于:所述混合物中硬脂酸鋅、硬脂酸鋇和氮化硅的質(zhì)量百分比分別為50%、30%和20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其特征在于:所述預(yù)針刺纖維網(wǎng)中:增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯短纖維中的質(zhì)量比為6%，含有增能助劑的聚丙烯短纖維在預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的質(zhì)量比為40%?70%;紡粘纖維網(wǎng)中:增能助劑在含有增能助劑的聚丙烯纖維中的質(zhì)量比為6%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料，其特征在于:所述預(yù)針刺纖維網(wǎng)中的單纖維長(zhǎng)度為45-64毫米，細(xì)度為1.5-2旦，預(yù)針刺纖維網(wǎng)面密度為40-190克/平方米;紡粘纖維網(wǎng)中的單纖維細(xì)度為2-3旦，面密度為12-15克/平方米。6.—種如權(quán)利要求1-5任一所述的含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的制備方法，包括: (1)將將增能助劑和聚丙烯混合，造粒，即得到改性聚丙烯；其中增能助劑占改性聚丙烯的質(zhì)量比為20% ； (2)將改性聚丙烯和聚丙烯混合，紡絲，得到含有增能助劑的聚丙烯短纖維； (3)將含有增能助劑的聚丙烯短纖維和腈綸纖維進(jìn)行開(kāi)松混合、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺處理，形成預(yù)針刺纖維網(wǎng)； (4)將改性聚丙烯和聚丙烯混合，紡絲成網(wǎng)，粘合熱乳加固，得到紡粘纖維網(wǎng)； (5)將上述制備的預(yù)針刺纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)進(jìn)行層疊:以上層為紡粘纖維網(wǎng)，下層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，或者上層為紡粘纖維網(wǎng)，中間層為預(yù)針刺纖維網(wǎng)，下層為紡粘纖維網(wǎng)的結(jié)構(gòu)層疊復(fù)合，多道針刺加固處理，得到紡熔材料，然后烘焙，電暈駐極處理，即得含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中多道針刺加固處理為:經(jīng)過(guò)2-5道加固處理，針刺密度為150-240刺/平方厘米，纖網(wǎng)輸出速度為1.5-2.4米/分鐘。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中烘焙溫度為50-80°C，時(shí)間為100-160S。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有增能助劑的多層紡熔駐極過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中電暈駐極處理針尖密度為1000枚/平方米，電場(chǎng)強(qiáng)度為1-3兆伏/米，駐極時(shí)間為50-80秒。
【文檔編號(hào)】B01D39/14GK105944455SQ201610457927
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】靳向煜, 張星, 張海峰, 劉金鑫, 劉妙崢, 吳海波, 王榮武, 王洪, 黃晨, 劉嘉煒
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)