[发明专利]一种工业用静电纺及无纺布复合过滤材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种工业用静电纺及无纺布复合过滤材料及其制备方法，属于工业过滤材料领域，包括针刺基布层和喷涂在其上的静电纺丝层，所述针刺基布层为30‑50wt％细度为3‑6D的粗旦纤维和50‑70wt％细度为1.5‑2D的常规纤维经混合开松、梳理和针刺加固而成。本发明的有益效果是：通过对针刺工艺及静电纺复合工艺进行优化设计，使得得到的过滤材料具有过滤精度高、阻力小及结合牢度好的特点。

技术领域

本发明涉及工业过滤材料领域，具体而言，涉及一种工业用工业用静电纺及无纺布复合过滤材料及其制备方法。

背景技术

工业用过滤材料需要其具有高效和低阻的特点，不仅有利于低排放，降低污染，而且低阻的特点对减少能耗尤为重要。此外，工业用过滤材料还需要具有耐高温及易清灰的特点，以保持较高的使用率。

基于以上要求，目前工业用高效低阻过滤材料的常规结构有两种：一种是针刺毡+涂层，其具有过滤精度差，易脱落，不易清灰的特点，另一种是针刺毡+覆膜(PTFE)，其过滤精度高，但阻力也高，容尘量差。

在无纺布上静电纺丝以提高其过滤精度是一种新型的高效低阻过滤材料的生产方法，其在过滤精度及阻力的控制方面要明显优于上述两种常规结构。

如公开号为CN103657252A的发明专利申请公开了一种高效低阻的除尘过滤布的制造方法，利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80-250g/m2的非织造布基材；将非织造布基材收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30-90m/min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材的表面，形成为细度20-500nm的纳米纤维膜。该发明存在静电纺丝层与无纺布层结合性能差的问题，使用一段时间后静电纺丝层容易从无纺布上脱落，影响过滤效果。

再如公开号为CN105040271A的发明专利申请公开了一种纳米纤维过滤材料，包括过滤基材和在过滤基材上形成的纳米纤维层；所述过滤基材与纳米纤维层的质量比为100：1-600：1。其同样在静电纺丝层与无纺布层结合性能差的问题，使用一段时间后静电纺丝层容易从无纺布上脱落，影响过滤效果。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

针对现有技术中针刺+涂层结构过滤精度差、易脱落、不易清灰，针刺+覆膜结构过滤阻力高、容尘量差，及针刺+静电纺存在的静电纺丝层与无纺布层结合性能差的问题，本发明提供了一种工业用工业用静电纺及无纺布复合过滤材料及其制备方法，通过对针刺工艺及静电纺复合工艺进行优化设计，使得得到的过滤材料具有过滤精度高、阻力小及结合性能好的特点，具体技术方案如下：

一种工业用静电纺及无纺布复合过滤材料，包括针刺基布层和喷涂在其上的静电纺丝层，所述针刺基布层为30-50wt％细度为3-6D的粗旦纤维和50-70wt％细度为1.5-2D的常规纤维经混合开松、梳理和针刺加固而成。

采用粗旦和常规细度的两种规格的纤维进行搭配针刺加固，得到的针刺毡具有较高的比表面积和孔隙率，为静电纺丝过程中纳米丝嵌入针刺毡内部，并在其内部与纤维表面结合创造了良好的条件，使得针刺毡与静电纺丝层之间形成良好的结合点，从而提高两层之间的结合性能。

优选地，所述粗旦纤维和常规纤维的材质为PAC、PPS、P84、PTFE、PI中的一种或两种以上的混合纤维。

优选地，所述常规纤维是规格为1.5-2.0D*51-76mm的PPS纤维，所述粗旦纤维为3.0-6.0D*48-65mm的PPS纤维。