[发明专利]耐反吹纳米纤维复合滤材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐反吹纳米纤维复合滤材的制备方法，包括：提供一纤维类基材，所述基材在制备过程中加入导电粉体以成为静电耗散材料；以及通过静电纺丝聚合物溶液的方法在所述纤维基材的至少一面上沉积纳米纤维层，即得到所述复合滤材。本发明还提供了由上述方法制备的耐反吹纳米纤维复合滤材。本发明的制备方法一次性成型，工艺简单，生产成本低，得到的复合滤材的耐反吹性能优秀。

技术领域

本发明涉及过滤材料领域，具体涉及一种耐反吹纳米纤维复合滤材及其制备方法。

背景技术

当今空气污染问题备受关注，世界倡导环保高效环保的利用能源。燃气轮机进气系统和工业除尘系统对过滤基材技术指标从过滤效率、阻力压降、容尘量、使用寿命几项不断提出更高的标准要求。高压静电纺所制备的纳米级纤维网空气滤材有高效、低阻的特征。纳米纤维复合空气滤材和深层空气过滤滤材比较由于纳米纤维复合空气滤材的过滤机理是以表面机械拦截为主而捕获颗粒绝大多数颗粒堆积在滤材表面，可以通过设置动态脉冲反吹净化而循环使用，如果能达到耐反吹的技术指标实际使用中就具有更高的容尘量更长使用寿命。

当前高压静电纺纳米纤维复合滤料是燃气轮机进气系统工业除尘空气系统最好滤料之一。国际上技术突破实现工业化量产的有Donanldson，Finetex Mats^TM，AntimicrobeWeb^TM，NanoFilter^TM，Fibra-Web^TM品牌商。经过调研在除去Donanldson外，全寿命脉冲反吹气流清洗过程中都出现不同程度纳米纤维网从基材上脱落的缺陷，造成循环反吹后过滤效率和容尘量不断下降，过滤器运行时间严重缩短增加了使用成本。

国内滤材技术相对落后，从军用(052系列舰、055系列舰)到民用电厂燃气轮机进气系统高端滤芯滤材(F9级别标准EN779-2012)市场被国外(Donanldson)垄断，据调研国内企事业和技术院校对高压静电纺纳米纤维技术多数停留在实验室阶段，从设备到工艺量产纳米纤维复合滤材还有很多技术性问题需要突破。如：CN101940856A和CN102908829A专利由于在制备中没有考虑到全寿命脉冲反吹清洗的技术指标，易造成纳米纤维网面的破环，产品无法在动态脉冲反吹的情况下为燃气轮机提供稳定优质的空气。CN104028047B专利中利用溶剂蒸汽使纤维间产生粘连的技术方案存在安全问题，其实现耐磨、抗剥离的方法具有很大的安全隐患。众所周知高压静电纺丝量产化过程中工作电压常高达数万伏，控制高压场强中溶剂蒸汽浓度是安全量产的先决条件。上述现有的技术专利同时都出现工业量产难度大，生产工序繁杂，生产成本高的特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐反吹纳米纤维复合滤材的制备方法，该制备方法一次性成型，工艺简单，生产成本低，得到的复合滤材耐反吹性能优秀。

本发明目的在于提供一种耐反吹纳米纤维复合滤材的制备方法，包括：

提供一纤维类基材，所述基材在制备过程中加入导电粉体以成为静电耗散材料；以及

通过静电纺丝聚合物溶液的方法在所述纤维基材的至少一面上沉积纳米纤维层，即得到所述复合滤材。

进一步地，所述复合滤材的最低过滤效率为60％。

进一步地，所述基材为通过湿法抄纸技术抄造制备出的滤纸基材或通过熔喷法制备的无纺布基材。进一步地，所述滤纸基材的重量为20～140gsm，所述无纺布基材的重量为20～250gsm。

进一步地，所述滤纸基材的原料包括按质量分数计的如下组分：10～19.5％的增强纤维、5～7％的导电粉体和余量的木浆纤维。

进一步地，所述增强纤维选自PET纤维和/或PP纤维，其直径优选为50～70μm，长度优选为5～10cm，增强纤维能够增加纤维类基材的挺度、耐破裂强度和耐候性。