高强耐水洗空气过滤用材料.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921526411.9 (22)申请日 2019.09.09 (73)专利权人 佛山市顺德区阿波罗环保器材有 限公司 地址 528303 广东省佛山市顺德区高新区 （容桂） 科技产业园朝桂路9号 (72)发明人 皮小春黄升阳刘永如陈剑锋 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限 公司 44202 代理人 颜希文宋静娜 (51)Int.Cl. B01D 46/54(2006.01) B01D 46/30(2006.01) (54)实用新型名称 一种高强耐水洗空气过滤用材。

2、料 (57)摘要 本实用新型公开了一种高强耐水洗空气过 滤用材料。 该高强耐水洗空气过滤用材料包括聚 酯纤维防水保护层和防水过滤透气层， 所述聚酯 纤维防水保护层和防水过滤透气层通过超声波 或丙烯酸水性胶复合； 所述聚酯纤维防水保护层 中的聚酯纤维的表面设有疏水涂层。 该高强耐水 洗空气过滤用材料的初始阻力为9-32Pa， 过滤效 率为50-99.97， 纵向断裂强力250N/5cm， 横向断裂强力150N/cm， 强度高， 在水洗过程 中， 其结构不易被破坏， 具有可水洗重复使用的 效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 211133377 U 2020.07.31 CN 211。

3、133377 U 1.一种高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 包括聚酯纤维防水保护层和防水过 滤透气层， 所述聚酯纤维防水保护层和防水过滤透气层通过超声波复合； 所述聚酯纤维防 水保护层中的聚酯纤维的表面设有疏水涂层； 所述防水过滤透气层由熔喷无纺布和聚酯纤 维防水骨架层组成， 所述聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨架层中的聚酯纤维的表面 均设有疏水涂层， 且聚酯纤维防水保护层、 熔喷无纺布和聚酯纤维防水骨架层依次层叠且 相互之间通过超声波复合。 2.根据权利要求1所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述聚酯纤维防水 保护层为异型聚酯纤维防水保护层； 所述防水过滤透气层为打孔。

4、PE防水透气膜。 3.根据权利要求2所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述打孔PE防水透 气膜设有孔径100 m的孔洞。 4.根据权利要求2所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述异型聚酯纤维 防水保护层中异型聚酯纤维的截面为三叶草形。 5.根据权利要求2-4任一项所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述异型 聚酯纤维防水保护层的克重为100-150g/m2。 6.根据权利要求2-4任一项所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述打孔 PE防水透气膜的克重为10-15g/m2。 7.根据权利要求1所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所。

5、述聚酯纤维防水 保护层的克重为30-50g/m2。 8.根据权利要求1所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述熔喷无纺布的 克重为15-40g/m2。 9.根据权利要求1所述的高强耐水洗空气过滤用材料， 其特征在于， 所述聚酯纤维防水 骨架层的克重为80-120g/m2。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211133377 U 2 一种高强耐水洗空气过滤用材料 技术领域 0001 本实用新型涉及空气过滤材料技术领域， 具体涉及一种高强耐水洗空气过滤用材 料。 背景技术 0002 随着互联网+时代的开启， 人们越发愿意为技术先进、 环保健康的产品买单， 而雾 霾在生活中的肆虐， 也。

6、让空净市场火爆增长。 滤芯作为空气过滤器的核心， 寿命终止后几乎 不可重复利用， 一次使用后直接废弃， 成本高昂同时有违绿色环保精神。 因此， 可水洗并可 多次循环利用的滤网， 越发受到人们的重视。 目前市场上空气过滤网绝大部分都不可水洗， 部分可水洗的空气过滤网是由PEFE覆膜/纳米纤维材料制成， 有着工艺复杂、 阻力超高、 强 度低的问题。 因此， 亟需开发一种强度高， 耐水洗， 阻力较低， 且制备工艺简单的空气净化用 的材料。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种高强耐水洗空气过 滤用材料， 该空气过滤用材料强度高， 可水洗， 阻力较低， 具有良好。

7、的过滤效果。 0004 为实现上述目的， 本实用新型采取的技术方案如下： 0005 一种高强耐水洗空气过滤用材料， 包括聚酯纤维防水保护层和防水过滤透气层， 所述聚酯纤维防水保护层和防水过滤透气层通过超声波或丙烯酸水性胶复合； 所述聚酯纤 维防水保护层中的聚酯纤维的表面设有疏水涂层。 0006 本实用新型由聚酯纤维防水保护层和防水过滤透气层组成， 二者通过超声波或丙 烯酸水性胶复合， 复合阻力增加较小， 且通过聚酯纤维防水保护层中的聚酯纤维的表面设 有疏水涂层， 提高其表面抗湿性能， 以使制备得到的空气过滤用材料具有良好的耐水洗性 能。 0007 优选地， 所述聚酯纤维防水保护层为异型聚酯纤维。

8、防水保护层； 所述防水过滤透 气层为打孔PE防水透气膜。 0008 上述空气过滤用材料采用异型聚酯纤维防水保护层和打孔PE防水透气膜复合， 具 有初始阻力小， 过滤效率高， 强度高的特点， 在水洗过程中， 其结构不易被破坏， 具有可水洗 重复使用的效果。 与常规的熔喷无纺布相比， 本实用新型的打孔PE防水透气膜的过滤性能 是机械过滤起主要作用， 不会发生因静电过滤效应的静电衰减导致的过滤性能降低的问 题。 0009 所述异型聚酯纤维防水保护层中异型聚酯纤维的表面有疏水涂层。 通过将异型聚 酯纤维浸泡于六碳烷基含氟防水剂的溶液中， 使得异型聚酯纤维的表面形成疏水涂层， 提 高异型聚酯纤维防水保护。

9、层的表面抗湿性能。 0010 优选地， 所述打孔PE防水透气膜设有孔径100 m的孔洞。 0011 优选地， 所述异型聚酯纤维防水保护层中异型聚酯纤维的截面为三叶草形。 截面 说明书 1/5 页 3 CN 211133377 U 3 为三叶草形的聚酯纤维， 比普通圆形聚酯纤维有着更大的比表面积， 更有利于提升该空气 过滤用材料的机械过滤性能。 0012 优选地， 所述异型聚酯纤维防水保护层的克重为100-150g/m2。 0013 更优选地， 所述异型聚酯纤维防水保护层的初始阻力3Pa， 对0.3 m细小颗粒的 过滤效率20， 对0.3-0.5 m细小颗粒过滤效率40， 纵向断裂强力200N/。

10、5cm， 横向 断裂强力150N/cm， 表面抗湿性能4级。 0014 优选地， 所述打孔PE防水透气膜的克重为10-15g/m2。 0015 更优选地， 所述打孔PE防水透气膜的表面抗湿性能4级， 空气透过率1s/ 100cc， 初始阻力5Pa。 0016 本实用新型的空气过滤用材料可设计为采用静电过滤， 所述防水过滤透气层由熔 喷无纺布和聚酯纤维防水骨架层组成， 所述聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨架层中 的聚酯纤维的表面均设有疏水涂层， 且聚酯纤维防水保护层、 熔喷无纺布和聚酯纤维防水 骨架层依次层叠且相互之间通过超声波复合。 0017 聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨架层具有较高的。

11、强度以及良好的防水性， 水洗过程中， 可保护中间的熔喷无纺布不会受到结构性的破坏， 以保证三层结构的稳定。 0018 聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨架层中的聚酯纤维表面有疏水涂层， 通过 将聚酯纤维浸泡于六碳烷基含氟防水剂的溶液中， 使得异型聚酯纤维的表面形成疏水涂 层， 提高聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨架层的表面抗湿性能。 0019 聚酯纤维防水保护层、 熔喷无纺布和聚酯纤维防水骨架层这三层结构， 采用超声 波工艺进行复合， 生产过程中无额外的胶的加入， 更加经济环保， 且复合阻力增加2Pa， 制 备得到的空气过滤用材料阻力较低。 0020 优选地， 所述聚酯纤维防水保护层的克重为。

12、30-50g/m2。 0021 更优选地， 所述聚酯纤维防水保护层的表面抗湿性能4级， 初始阻力2Pa， 纵向 断裂强力55N/5cm， 横向断裂强力40N/5cm。 0022 优选地， 所述熔喷无纺布的克重为15-40g/m2。 0023 更优选地， 所述熔喷无纺布对0.3 m细小颗粒的过滤效率为50-99.97， 初始阻 力为2-25Pa。 0024 优选地， 所述聚酯纤维防水骨架层的克重为80-120g/m2。 0025 更优选地， 所述聚酯纤维防水骨架层的表面抗湿性能4级， 初始阻力3Pa， 纵向 断裂强力250N/5cm， 横向断裂强力150N/cm。 0026 与现有技术相比， 本。

13、实用新型的有益效果为： 0027 (1)本实用新型的高强耐水洗空气过滤用材料的初始阻力为9-32Pa， 过滤效率为 50-99.97， 相比现有的PTFE覆膜/纳米纤维防水材料(50Pa)， 有着明显的阻力优势； 0028 (2)本实用新型的高强耐水洗空气过滤用材料的纵向断裂强力250N/5cm， 横向 断裂强力150N/cm， 强度高， 在水洗过程中， 其结构不易被破坏， 具有可水洗重复使用的效 果。 附图说明 0029 图1为实施例1的高强耐水洗空气过滤用材料的结构示意图； 说明书 2/5 页 4 CN 211133377 U 4 0030 图2为实施例2的高强耐水洗空气过滤用材料的结构示。

14、意图； 0031 图中， 1-异型聚酯纤维防水保护层、 2-打孔PE防水透气膜、 3-聚酯纤维防水保护 层、 4-熔喷无纺布、 5-聚酯纤维防水骨架层。 具体实施方式 0032 为更好地说明本实用新型的目的、 技术方案和优点， 下面将结合具体实施例对本 实用新型进一步说明。 本领域技术人员应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型， 并不用于限定本实用新型。 0033 实施例中， 所使用的实验方法如无特殊说明， 均为常规方法， 所用的材料、 试剂等， 如无特殊说明， 均可从商业途径得到。 0034 本实用新型的表面抗湿性能等级测试方法参考 GB/T4745-1997纺织织物_表面。

15、抗 湿性测定_沾水 试验测定标准进行测试。 0035 1级受淋表面全部润湿； 0036 2级受淋表面有一半润滑湿， 这通常是指小块不连接的润湿面积总和； 0037 3级受淋表面仅有不连接的小面积润湿； 0038 4级受淋表面没有润湿， 但在表面沾有小水珠； 0039 5级受淋表面没有润湿， 在表面也未沾有小水珠。 0040 本实用新型的耐水洗性能测试方法为： 0041 (1)将样品参考标准GB/T 32085.1-2015第1部分测试阻力和效率(A4尘， 面积 0.43m2)， 并记录数据； 0042 (2)使用烘箱在80干燥(材料质量不下降后确认为已干燥完成)， 干燥后记为水 洗1回， 循环。

16、至10回为止。 0043 实施例1 0044 一种高强耐水洗空气过滤用材料， 如图1所示， 包括聚酯纤维防水保护层和防水过 滤透气层， 所述聚酯纤维防水保护层为异型聚酯纤维防水保护层1， 所述异型聚酯纤维防水 保护层1中异型聚酯纤维的截面为三叶草形， 且异型聚酯纤维的表面有疏水涂层； 所述防水 过滤透气层为打孔PE防水透气膜2， 且其表面设有大量孔洞， 孔洞的最大孔径100 m； 所述 异型聚酯纤维防水保护层1和打孔PE防水透气膜2通过丙烯酸水性胶复合。 所述异型聚酯纤 维防水保护层1的克重为100-150g/m2， 初始阻力3Pa， 对0.3 m细小颗粒过滤效率20， 对0.3-0.5 m细。

17、小颗粒的过滤效率40， 纵向断裂强力200N/5cm， 横向断裂强力 150N/cm， 表面抗湿性能4级； 所述打孔PE防水透气膜2的克重为10-15g/m2， 表面抗湿性能 4级， 空气透过率1s/100cc， 初始阻力5Pa。 0045 本实施例的高强耐水洗空气过滤用材料的制备方法包括以下步骤： 0046 (1)防水整理剂调配： 使用有机酸将水调配至pH 5-6， 加入2wt的六碳烷基含氟 防水剂， 完成防水整理剂的调配。 0047 (2)准备100-150g/m2异型聚酯长纤无纺布材料， 纤维截面为三叶草形(初始阻力 3Pa， 纵向断裂强力200N/5cm， 横向断裂强力150N/cm)。

18、使用拉幅定型机在上述防水整 理剂中进行一浸一扎的功能性整理， 以使异型聚酯纤维的表面形成疏水涂层， 获得异型聚 酯纤维防水保护层； 说明书 3/5 页 5 CN 211133377 U 5 0048 (3)制作10-15g/m2， 表面抗湿性能4级， 空气透过率1s/100cc， 初始阻力5Pa 的打孔PE防水透气膜， 打孔PE防水透气膜通过将PE和透气粒子(CaCO3)进入挤出机-塑化- 成膜-拉伸-定型-冷却-透气膜-打孔工艺制作而成。 PE防水透气膜在拉伸工艺中， 利用拉伸 过程中透气粒子与正在定型的塑料膜的速度差， 1cm2面积上的PE防水透气膜能形成上亿个 微孔， 控制PE防水透气膜。

19、的克重低于15g/m2时， 由于受力不均匀和质量分布不均匀， PE防水 透气膜能形成更大的微孔； 最后再通过打孔工艺， 对PE防水透气膜进行打孔处理， 在其表面 生成孔径100 m的孔洞。 自然界的水分子主要呈水滴聚集状态， 雾-水滴粒径100 m、 细雨- 水滴粒径500微米。 因此， 打孔PE防水透气膜具有良好的拒水作用， 较低的阻力同时利用微 孔提供机械过滤性能。 0049 (4)准备已完成的异型聚酯纤维防水保护层和打孔PE防水透气膜， 使用丙烯酸水 性胶复合工艺进行复合， 得到所述高强耐水洗空气过滤用材料。 0050 本实施例采用打孔PE防水透气膜， 该空气过滤用材料的过滤性能是机械过。

20、滤起主 要作用， 不会发生因静电过滤效应的静电衰减导致的过滤性能降低的问题。 本实施例采用 截面为三叶草形的聚酯纤维， 比普通圆形聚酯纤维有着更大的比表面积， 有利于提升该空 气过滤用材料的机械过滤性能。 0051 本实施例的高强耐水洗空气过滤用材料其初始阻力为9-32Pa， 过滤效率为50- 99.97； 纵向断裂强力250N/5cm， 横向断裂强力150N/cm， 强度高， 本实施例的滤材测 试后经过水洗循环至少10次内， 阻力基本能恢复初始阻力状态， 在水洗过程中， 其结构不易 被破坏， 具有可水洗重复使用的效果。 0052 实施例2 0053 一种高强耐水洗空气过滤用材料， 如图2所示。

21、， 包括聚酯纤维防水保护层3和防水 过滤透气层， 所述防水过滤透气层由熔喷无纺布4和聚酯纤维防水骨架层5组成， 且聚酯纤 维防水保护层3、 熔喷无纺布4和聚酯纤维防水骨架层5依次层叠且相互之间通过超声波复 合， 聚酯纤维防水保护层3和聚酯纤维防水骨架层5中的聚酯纤维的表面均有疏水涂层。 所 述聚酯纤维防水保护层3的克重为50g/m2， 表面抗湿性能为4级， 初始阻力2Pa， 纵向断裂 强力150N/5cm， 横向断裂强力70N/5cm； 所述熔喷无纺布4的克重为15g/m2， 对0.3 m细 小颗粒过滤效率为65， 初始阻力为4Pa； 所述聚酯纤维防水骨架层5的克重为120g/m2， 表面抗湿。

22、性能为4级， 初始阻力3Pa， 纵向断裂强力340N/5cm， 横向断裂强力200N/cm。 0054 本实施例的高强耐水洗空气过滤用材料的制备方法包括以下步骤： 0055 (1)防水整理剂调配： 使用有机酸将水调配至pH 5-6， 加入2wt的六碳烷基含氟 防水剂， 完成防水整理剂的调配。 0056 (2)准备120g/m2聚酯长纤无纺布材料(初始阻力3Pa， 纵向断裂强力340N/ 5cm， 横向断裂强力200N/cm)以及50g/m2聚酯长纤无纺布材料(初始阻力2Pa， 纵向断裂 强力150N/5cm， 横向断裂强力70N/cm)， 使用拉幅定型机在上述防水整理剂中进行一浸 一扎的功能性。

23、整理， 使聚酯长纤无纺布材料表面形成疏水涂层， 获得聚酯纤维防水骨架和 聚酯纤维防水保护层材料， 表面抗湿性能等级如表1所示。 0057 表1 0058 名称项目12345平均 聚酯纤维防水保护层表面抗湿性能等级444444 说明书 4/5 页 6 CN 211133377 U 6 聚酯纤维防水骨架表面抗湿性能等级444444 0059 (3)准备已完成的聚酯纤维防水保护层、 聚酯纤维防水骨架材料以及克重为15g/ m2， 对0.3 m细小颗粒过滤效率为65， 初始阻力4Pa的熔喷无纺布材料， 使用超声波复合 工艺进行复合， 得到所述高强耐水洗空气过滤用材料。 0060 对本实施例的高强耐水洗。

24、空气过滤用材料进行耐水洗性能测定， 结果如表2所示。 0061 表2 0062 0063 表中， 初始阻力是指新的滤芯两侧的压力降； 终止阻力是指滤芯在加灰程序结束 后两侧的压力降。 0064 由表2结果可知， 本实施例的滤材测试后经过水洗循环至少10次内， 阻力基本能恢 复初始阻力状态。 在水洗6次时， 效率基本稳定。 聚酯纤维防水保护层和聚酯纤维防水骨 架层具有较高的强度以及良好的防水性， 水洗过程中， 可保护中间的熔喷无纺布不会受到 结构性的破坏， 以保证三层结构的稳定。 0065 在其他的实施方式中， 所述聚酯纤维防水保护层的克重为30-50g/m2， 表面抗湿性 能4级， 初始阻力2。

25、Pa， 纵向断裂强力55N/5cm， 横向断裂强力40N/5cm。 0066 在其他的实施方式中， 所述熔喷无纺布的克重为15-40g/m2， 所述熔喷无纺布对 0.3 m细小颗粒的过滤效率为50-99.97， 初始阻力为2-25Pa。 0067 在其他的实施方式中， 所述聚酯纤维防水骨架层的克重为80-120g/m2， 表面抗湿 性能4级， 初始阻力3Pa， 纵向断裂强力250N/5cm， 横向断裂强力150N/cm。 0068 最后所应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实 用新型保护范围的限制， 尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明， 本领域的普通 技术人员应当理解， 可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本实 用新型技术方案的实质和范围。 说明书 5/5 页 7 CN 211133377 U 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 211133377 U 8 。