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一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料及其制备方法.pdf

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  • 文档编号:4295936
  • 上传时间:2018-09-13
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010574115.3

    申请日:

    2010.12.06

    公开号:

    CN102485312A

    公开日:

    2012.06.06

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01D 39/16申请公布日:20120606|||公开

    IPC分类号:

    B01D39/16; D04H1/4242(2012.01)I; D04H1/4391(2012.01)I; D04H1/60(2012.01)I

    主分类号:

    B01D39/16

    申请人:

    上海洁润丝新材料股份有限公司

    发明人:

    潘跃进; 姜伟伟; 纪海霞

    地址:

    201702 上海市青浦区前云路121号

    优先权:

    专利代理机构:

    上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) 31218

    代理人:

    翟羽

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    内容摘要

    本发明提供了一种采用不同燃点的阻燃纳米竹炭纤维通过非织造无胶热熔工艺制备具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料的方法,制备工艺包括如下步骤:(1)配料;(2)热熔无胶工艺;(3)热熔喷涂整理。获得的无胶棉非织造过滤材料具有良好的阻燃功能,且阻燃性能稳定持久,达到国标(GB/T17591-2006)标准;无胶过滤棉材料无甲醛、无异味、无毒,使用安全又环保;能吸附有毒气体,且防水、拒油、易去污,有效提高材料表面洁净度,大大提高了产品的使用寿命,具有广泛的用途。

    权利要求书

    1: 一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 其特征在于, 所含各组分的质量百分比 为: 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 30-90% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 10%-70% ; 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18D, 熔点温度为 245— 255℃ ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D, 熔点温度为 105— 115℃。2: 根据权利要求 1 所述的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 其特征在于, 所述高 熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时各取 20%。3: 根据权利要求 1 所述的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 其特征在于, 所述低 熔点阻燃纳米竹炭的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取 20%。4: 根据权利要求 1 所述的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 其特征在于, 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面为异形中空状态, 所述异形中空状态为方形、 圆形或 者三角形。5: 一种权利要求 1 所述的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料的制备方法, 其特征在 于, 包括以下步骤 : (1) 配料 按如权利要求 1 所述的质量百分比称取各组分 ; 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 30-90% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 10%-70% 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18D、 熔点温度为 245— 255℃ ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D、 熔点温度为 105— 115℃ ; 将称取的原料混合均匀, 获得高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物 ; (2) 热熔无胶工艺 将步骤 (1) 获得的高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物在非织造设备上进行开松、 梳 理、 铺网, 然后进入热熔定型区进行定型, 热熔定型温度为 185— 210℃, 获得无胶棉 ; (3) 热熔喷涂整理 将三防整理剂按质量百分比 3%— 10% 均匀喷涂在步骤 (2) 获得的无胶棉上, 然后进入 预烘区, 预烘区温度为 100— 120℃, 焙烘定型温度为 150— 180℃, 获得无胶棉非织造过滤 材料。6: 根据权利要求 5 所述的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料的制备方法, 其特征 在于, 步骤 (1) 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时 各取 20% ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取 20%。

    说明书


    一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料及其制备方法

        技术领域 本发明涉及一种过滤材料及其制备方法, 具体而言是一种含竹炭纤维的无胶棉非 织造过滤材料及其制备方法。
         背景技术 过滤材料的迅速发展与军事工业和电子工业的发展紧密相关, 在第一次世界大战 期间, 由于各种化学毒剂的使用, 以石棉纤维过滤纸作为虑烟层的军事防毒面具应运而生。 玻璃纤维过滤介质用于空气过滤于 1940 年 10 月在美国取得专利。50 年代, 美国对玻璃纤 维过滤纸的生产工艺进行了深入研究, 使空气过滤得到了改善和发展 ; 60 年代 HEPA(高效 过滤器) 过滤器问世 ; 70 年代, 采用超细玻璃纤维过滤纸作为过滤介质的 HEPA 过滤器, 对 13 微米粒径的粒子过滤效率高达 90% 以上 ; 80 年代以来, 随着新的测试方法出现, 试用评价的 提高及对过滤性能要求的提高, 于是又产生了性能更高的 ULPA 过滤器 (绝对高效过滤器) 。 90 年代随着科技的发展和环保意识的加强, 相继开发了非织造布作为过滤材料, 非织造布 因呈三维结构, 空隙多而孔径曲折, 比机织、 针织布更好的过滤效率。从而有效的增加了过 滤面积, 降低气流阻力, 减少了能量的消耗。
         随着全球对节能减排及环保意识的加强, 加大了对过滤材料的研究和投入, 并且 采用新工艺新技术开发功能性、 安全性、 环保型的过滤材料来满足各行业空气过滤系统的 要求。
         发明内容
         本发明的目的是提供一种具有阻燃、 防水、 拒油、 吸附有毒气体、 易去污功能的含 竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料 ; 本发明的第二个目的是提供一种采用不同燃点的阻燃纳米竹炭纤维通过非织造无胶 热熔工艺制备具有阻燃、 防水、 拒油、 吸附有毒气体、 易去污功能的上述无胶棉非织造过滤 材料的方法。
         为实现以上第一个目的, 本发明采取的技术方案如下 : 一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 所含各组分的质量百分比为 : 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 30-90% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 10%-70% ; 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18 D, 熔点温度为 245— 255℃ ; 所 述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D, 熔点温度为 105— 115℃。
         所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时各取 20%。
         所述低熔点阻燃纳米竹炭的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取 20%。
         所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面为异形中空状态, 所述异形中空状 态为方形、 圆形或者三角形。 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维均为本公司生产并销售的产品。 为实现以上第二个目的, 本发明采取的技术方案如下 : 一种上述含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料的制备方法, 包括以下步骤 : (1) 配料 按所述的质量百分比称取各组分 ; 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 30-90% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 10%-70% 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18D、 熔点温度为 245— 255℃ ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D、 熔点温度为 105— 115℃ ; 将称取的原料混合均匀, 获得高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物 ; (2) 热熔无胶工艺 将步骤 (1) 获得的高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物在非织造设备上进行开松、 梳 理、 铺网, 然后进入热熔定型区进行定型, 热熔定型温度为 185— 210℃, 获得无胶棉 ; (3) 热熔喷涂整理 将三防整理剂按质量百分比 3%— 10% 均匀喷涂在步骤 (2) 获得的无胶棉上, 然后进入 预烘区, 预烘区温度为 100— 120℃, 焙烘定型温度为 150— 180℃, 获得含竹炭纤维的无胶 棉非织造过滤材料。
         所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时各取 20% ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取 20%。
         本发明的积极效果是, 获得的含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料具有以下优 点: (1) 具有良好的阻燃功能, 且阻燃性能稳定持久, 达到国家标准 (GB/T17591-2006) ; (2) 无甲醛、 无异味、 无毒, 使用安全又环保 ; (3) 防水、 拒油、 易去污, 可有效提高材料的表面洁净度, 减少产品的清洗次数, 从而大 大提高了产品的使用寿命 ; (4) 能吸附有毒气体, 且吸附效果好 ; (5) 用途广泛, 可作为家用电器、 化工、 医药、 食品、 粮油、 交通工具如飞机、 火车、 动车、 高铁的初效空气过滤用材料。
         具体实施方式 以下介绍本发明的实施例, 应当指出的是, 本发明的实施不限于以下实施例。
         实施例 1 一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 所含各组分质量百分比为 : 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 70% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 30% 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18D, 熔点温度为 245— 255℃ ; 所述 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D, 熔点温度为 105— 115℃。
         所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时各取 20%。
         所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取20%。 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面为异形中空状态, 所述异形中空状 态为方形、 圆形或者三角形。
         所述的高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维为本申请人开发生产并销售的产品, 可以通 过以下方式获得 : 采用磷系共聚型阻燃剂与精对苯二甲酸、 乙二醇共缩聚反应制成的阻燃 涤纶切片, 通过在化纤纺丝工艺中添加纳米竹炭母粒, 制成高、 低熔点的阻燃纳米竹炭纤 维。 该原料的特点是阻燃基团段聚合在纤维分子链上, 区别于后整理型的阻燃纤维, 不怕水 洗, 阻燃功能具有永久性和稳定性, 产品无毒、 无异味, 吸附效果好, 燃烧时不会产生有毒有 害气体, 不会造成周围环境污染。
         其制备方法如下 : (1) 配料 按所述的质量百分比称取各组分 ; 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 70% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 30% ; 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 各取 20%, 熔点温 度为 245— 255℃ ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 各取 20%, 熔点温 度为 105— 115℃ ; 考虑无胶棉具有很好的弹性、 蓬松度, 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面可 以为异形中空状态, 所述异形中空状态可以是方形、 圆形或者三角形 ; 所述高、 低熔点阻燃 纳米竹炭纤维为本公司生产并销售的产品 ; 将称取的原料混合均匀, 获得高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物 ; (2) 热熔无胶工艺 将步骤 (1) 获得的高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物在非织造设备上进行开松、 梳 理、 铺网, 然后进入热熔定型区获得无胶棉, 热熔定型温度为 185— 210℃之间 ; 此步反应中, 低熔点阻燃纳米竹炭纤维首先熔化, 并与高熔点阻燃纳米竹炭纤维完全 熔融或为一体, 因此不需要胶水粘合, 故称为无胶工艺, 所以无甲醛存在 ; (3) 热熔喷涂整理 将三防整理剂按质量百分比 6% 均匀喷涂在步骤 (2) 获得的无胶棉上, 然后进入预烘 区, 预烘区温度为 100— 120℃, 焙烘定型温度为 150— 180℃, 即制成所述无胶过滤棉材料。
         此步反应中, 所述三防整理剂采用上海沪正纳米科技公司生产的 HZR— 001 型三 防整理剂。
         实施例 2 一种含竹炭纤维的无胶棉非织造过滤材料, 所含各组分质量百分比为 : 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 80% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 20% ; 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9— 18D, 熔点温度为 245— 255℃ ; 所述 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5— 12D, 熔点温度为 105— 115℃。
         所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 使用时各取 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 使用时各取20%。
         20%。 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面为异形中空状态, 所述异形中空状 态为方形、 圆形或者三角形。
         所述的高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维为我公司开发生产并销售的产品。
         其制备步骤为 : (1) 配料 按所述的质量百分比称取各组分 ; 高熔点阻燃纳米竹炭纤维 70% 低熔点阻燃纳米竹炭纤维 30% ; 所述高熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 0.9D、 5D、 12D、 15D、 18D, 各取 20%, 熔点温 度为 245— 255℃ ; 所述低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维细度为 1.5D、 3D、 6D、 10D、 12D, 各取 20%, 熔点温 度为 105— 115℃ ; 考虑无胶棉具有很好的弹性、 蓬松度, 所述高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维的纤维截面可 以为异形中空状态, 所述异形中空状态可以是方形、 圆形或者三角形 ; 所述高、 低熔点阻燃 纳米竹炭纤维为本公司生产并销售的产品 ; 将称取的原料混合均匀, 获得高、 低熔点阻燃纳米竹炭纤维混合物 ; (2) 热熔无胶工艺 同实施例 1 (3) 热熔喷涂整理 将三防整理剂按质量百分比 5% 均匀喷涂在步骤 (2) 获得的无胶棉上, 然后进入预烘 区, 预烘区温度为 100— 120℃, 焙烘定型温度为 150— 180℃, 即制成所述无胶过滤棉材料。
         此步反应中, 所述三防整理剂采用上海沪正纳米科技公司生产的 HZR— 001 型三 防整理剂。
         本发明的积极效果是, 获得的无胶棉非织造过滤材料具有以下优点 : (1) 具有良好的阻燃功能, 且阻燃性能稳定持久, 达到国家标准 (GB/T17591-2006) ; (2) 无甲醛、 无异味、 无毒, 使用安全又环保 ; (3) 防水、 拒油、 易去污, 可有效提高材料的表面洁净度, 减少产品的清洗次数, 从而大 大提高了产品的使用寿命 ; (4) 能吸附有毒气体, 且吸附效果好 (5) 用途广泛, 可作为家用电器、 化工、 医药、 食品、 粮油、 交通工具如飞机、 火车、 动车、 高铁的初效空气过滤用材料。
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    一种 含竹炭 纤维 无胶棉非 织造 过滤 材料 及其 制备 方法
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