本發(fā)明屬于空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是涉及一種高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中普通的熔噴復(fù)合過濾網(wǎng)材料或稱hepa網(wǎng)具有納污能力強、耐腐蝕、使用壽命長、成本低等優(yōu)點,但是hepa網(wǎng)隨著使用時間的增長,其過濾阻力會急劇增長,同時濾效也明顯下降。而納米纖維膜材料比表面積大,孔隙率高,過濾效率高,但其強度不高?;诂F(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點,如果能夠研制出一種將熔噴復(fù)合過濾材料與納米纖維膜復(fù)合而成的高效復(fù)合過濾網(wǎng)材料,將成為空氣凈化防護(hù)過濾網(wǎng)領(lǐng)域的一項重大突破。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種過濾效率高、持久耐用、清洗方便的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法,將熔噴復(fù)合基材、納米纖維膜材料和熔噴材料依次疊放在一起,熱壓制備得到高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料,具體包括如下步驟:
a、制備靜電紡絲溶液:
將適量高分子粉末加入到溶劑體系中,室溫下攪拌至粉末完全溶解,即得到靜電紡絲溶液,其中室溫為15~28℃,紡絲溶液采用質(zhì)量濃度為8~15%的pan溶液;
b、靜電紡絲:
利用靜電紡絲裝置,在熔噴復(fù)合基材上均勻噴涂上上述制備的高分子紡絲溶液,即在熔噴復(fù)合基材上形成了一層納米纖維膜材料層;靜電紡絲裝置選用有針或無針液面靜電紡絲機,靜電紡絲裝置工作時,高壓發(fā)生器的電壓范圍為0~100kv,噴頭到熔噴復(fù)合基材的接收距離為8.5~25cm,紡絲溶液的流量為0.8~50ml/h;
c、熱壓:
在納米纖維膜材料層上覆蓋熔噴蓋布材料,經(jīng)熱壓后即制得高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料;熱壓壓力為0.1~10mpa,熱壓溫度為50~120℃。
熔噴復(fù)合基材為pet、pa、pu、pc和ps材料中任意相同或不同兩種材料的熔噴復(fù)合,復(fù)合基材的濾效為75~95%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力要求在10~30pa范圍內(nèi)。
熔噴材料為pet、pa、pu、pc和ps材料中的任意一種,熔噴材料的濾效為5%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力要求≤10pa。
納米纖維膜是由聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、尼龍6、尼龍66、聚苯乙烯和聚氨酯中的一種或幾種材料通過靜電紡絲制備得到的納米纖維膜材料,納米纖維膜的纖維直徑為100~300nm,納米纖維膜材料是任意能夠用于靜電紡絲的不溶于水聚合物中的一種或幾種。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,步驟b中的靜電紡絲裝置選用無針液面靜電紡絲機,高壓發(fā)生器的電壓范圍為60~80kv,噴頭到熔噴復(fù)合基材的距離為9~15cm,溶液的流量為20~80ml/h。步驟c中的熱壓壓力為0.5mpa,熱壓溫度為80℃。
本發(fā)明高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料采用tsi8130過濾性能測試儀檢測,在nacl氣溶膠流量為32l/min,過濾效率為99.5%~99.998%,過濾阻力為40~160pa。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將熔噴復(fù)合過濾材料與納米纖維膜復(fù)合,做成一種高效復(fù)合過濾網(wǎng)材料,本發(fā)明涉及民用、商用及醫(yī)用等領(lǐng)域過濾用的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法,采用本發(fā)明的方法,制得的過濾網(wǎng)材料具有過濾效率高效、持久耐用、清洗方便等優(yōu)點。本發(fā)明與現(xiàn)有過濾網(wǎng)材料相比,本發(fā)明中的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料既有效地提高了單純?nèi)蹏姀?fù)合過濾材料的濾效,又解決了濾阻過濾隨時間增加而急劇增長的問題,同時使過濾網(wǎng)的清洗更加方便,本發(fā)明是一種過濾效率高、持久耐用、清洗方便的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法。
具體實施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂,現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實施例1:一種高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法,該制備方法將熔噴復(fù)合基材、納米纖維膜材料與熔噴材料依次疊放在一起,熱壓制成高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料。
其中熔噴復(fù)合基材為pet與pp復(fù)合基材,復(fù)合基材的濾效為85%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力為18pa左右。納米纖維膜材料為pan納米纖維,纖維直徑分布在100~300nm,纖維平均直徑為248nm。熔噴材料為pp熔噴無紡布材料,熔噴材料的濾效為5%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力為5pa左右。
本發(fā)明高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法包括如下步驟:
步驟1:配制n,n-二甲基甲酰胺的紡絲溶液;
步驟2:在上述熔噴復(fù)合基材上,利用靜電紡絲裝置噴涂上述配置好的靜電紡絲溶液,在熔噴復(fù)合基材上形成pan的納米纖維膜層;靜電紡絲裝置為無針頭式靜電紡絲機。
靜電紡絲裝置工作時,高壓發(fā)生器的電壓為55~70kv;噴頭到熔噴復(fù)合基材的距離為10~20cm;紡絲液的流量為45~70ml/h;環(huán)境溫度為25℃,環(huán)境相對濕度為45%。
步驟3:在步驟2上覆蓋pp熔噴無紡布材料,熱壓得到高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料,熱壓壓力為0.5mpa,熱壓溫度為80℃。
將上述制得的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料進(jìn)行tsi8130過濾性能測試:在nacl氣溶膠流速為32l/min條件下,復(fù)合過濾網(wǎng)材料的過濾效率為99.84%,過濾阻力為90.3pa。
實施例2:一種高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法,該制備方法將熔噴復(fù)合基材、納米纖維膜材料與熔噴材料依次疊放在一起,熱壓制成高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料。
熔噴復(fù)合基材為pet與pp復(fù)合基材,復(fù)合基材的濾效為95%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力為23pa左右。納米纖維膜材料為pvdf納米纖維,纖維直徑分布在150~400nm,纖維平均直徑為288nm。熔噴材料為pp熔噴無紡布材料,熔噴材料的濾效為5%(tsi8130在nacl氣溶膠32l/min條件下),阻力為5pa左右。
本發(fā)明高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料的制備方法包括如下步驟:
步驟1:配制pvdf的n,n-二甲基甲酰胺的紡絲溶液;
步驟2:在上述熔噴復(fù)合基材上,利用靜電紡絲裝置噴涂上述配置好的靜電紡絲溶液,在熔噴復(fù)合基材上形成pvdf的納米纖維膜層,靜電紡絲裝置為針頭式靜電紡絲機。
靜電紡絲裝置工作時,高壓發(fā)生器的電壓為18~30kv;噴頭到熔噴復(fù)合基材的距離為10~20cm,紡絲液的流量為25~30ml/h,環(huán)境溫度為25℃,環(huán)境相對濕度為45%。
步驟3:在步驟2上覆蓋pp熔噴無紡布材料,熱壓得到高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料,熱壓壓力為0.3mpa,熱壓溫度為80℃。
將上述制得的高效復(fù)合防護(hù)過濾網(wǎng)材料進(jìn)行tsi8130過濾性能測試:在nacl氣溶膠流速為32l/min條件下,復(fù)合過濾網(wǎng)材料的過濾效率為99.96%,過濾阻力為110.8pa。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上僅為本發(fā)明的實施例,并不限制本發(fā)明,以上內(nèi)容僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的簡單修改或者等同替換,均不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。