[发明专利]一种自洁式空气过滤材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于过滤技术领域，涉及一种自洁式空气过滤材料及其制备方法。

背景技术

空气过滤材料在空气循环系统、内燃机空气滤清器等空气净化系统中普遍使用。随着现代工业迅速发展，对环境的洁净度要求越来越高，为达到高等级的空气洁净度，对所选用的过滤材料的过滤性能的要求也越来越高。为满足需求，出现了一些复合型过滤材料。现有通过静电纺丝技术形成的静电纺丝层强度太弱，容易剥落或破损，使用耐久性不佳；而通过熔喷技术形成的熔喷纤维层强度也不好，在加工过程中容易起毛破损。此外，熔喷技术形成的熔喷纤维层采用基材与熔喷层分别成形再复合的方式结合，层间结合强度不佳，在加工和使用过程中容易出现分层、剥落的现象。因此，还有待提供新的空气过滤材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种自洁式空气过滤材料。

本发明的另一个目的是提供上述自洁式空气过滤材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一方面，本发明提供一种自洁式空气过滤材料，所述空气过滤材料包括亚微米纤维层、支撑区域和位于亚微米纤维层与支撑区域之间的混合区域，其中所述混合区域是在所述亚微米纤维层与所述支撑区域的形成过程中由亚微米纤维层和支撑区域的部分纤维相互接触并混合而形成的。混合区域的特征是既含有亚微米纤维也含有支撑层的纤维，混合区域的存在使亚微米纤维层与支撑区域具有理想的结合强度，在加工与使用的过程中不易剥离分层。所述亚微米纤维是指直径小于1μm的纤维。

优选地，所述亚微米纤维层由原纤化亚微米纤维等亚微米级纤维制成。

优选地，所述原纤化亚微米纤维为能产生原纤的纤维且选自天丝纤维、丽赛纤维和芳纶纤维中的一种或几种。

优选地，所述原纤化亚微米纤维的打浆度为20-95°SR。

优选地，所述原纤化亚微米纤维的纤维平均长度为0.1-5mm，平均直径为20-1000nm。

优选地，所述原纤化亚微米纤维中纤维主干平均长度为0.1-10mm，平均直径为0.5-15μm。原纤化过程是具有原纤结构的纤维受到机械力的作用，原纤逐渐从纤维主体上剥离的过程。在原纤化过程中，有的原纤会从主干纤维上完全剥落下来，有的则部分剥离。

优选地，所述支撑区域由植物纤维和/或非植物纤维制成。

优选地，所述植物纤维选自木材纤维、草类纤维、棉纤维、麻纤维和丝光化纤维等植物纤维中的一种或几种。

优选地，所述植物纤维的纤维平均长度为0.5-10mm，平均直径为5-30μm。

优选地，所述非植物纤维选自尼龙纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、芳纶纤维、腈纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、天丝纤维、丽赛纤维和玻璃纤维等非植物纤维中的一种或几种。

优选地，所述非植物纤维的纤维平均长度为0.5-10mm，平均直径为5-20μm。

优选地，所述亚微米纤维层的定量为0.1-10g/m²，所述支撑区域的定量为10-150g/m²。

另一方面，本发明提供一种制备上述自洁式空气过滤材料的方法，所述方法包括采用双层流浆箱同时形成所述亚微米纤维层和所述支撑区域。

优选地，所述同时形成所述亚微米纤维层和所述支撑区域包括如下步骤：

双层流浆箱分别将亚微米纤维层纤维悬浮液和支撑区域纤维悬浮液送至成形网，所述支撑区域纤维悬浮液先于亚微米纤维层纤维悬浮液上网，使得亚微米纤维层形成于支撑区域之上，在成形过程中，亚微米纤维层和支撑区域之间的部分纤维相互接触并发生混合，形成既包含亚微米纤维又包含支撑区域纤维的混合区域。

优选地，所述自洁式空气过滤材料的自洁方式优选为反吹气流吹掉，也可以是其他通过机械力使得粘附在过滤材料上的灰尘脱落的方式。