[发明专利]一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法，属于玻璃纤维技术领域。一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法，包括以下步骤：(1)玻璃纤维在水中分散打散成质量浓度为2‑4％的玻璃纤维水分散液；(2)向玻璃纤维水分散液中加入纳米金属氧化物‑聚乳酸微粒，继续分散得到浆料；(3)浆料放入模具后进行真空抽滤湿法制备玻璃纤维湿纸；(4)玻璃纤维湿纸双面喷涂低固含量聚四氟乙烯乳液；(5)含有聚四氟乙烯的玻璃纤维纸进行干燥后热压得到高容量氟玻璃纤维过滤材料。该方法制备得到的氟玻璃纤维过滤材料具有较高强度和较低的阻力，灰尘容量较大。

技术领域

本发明属于玻璃纤维技术领域，具体涉及一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法。

背景技术

在日常生活中空气过滤器需求越来越多，空气过滤器是一种空气过滤装置，它可以用于家庭、洁净车间、实验室以及洁净室等场所的空气净化，具有过滤、防尘的功能。氟玻璃纤维过滤材料是较为常用的空气过滤介质。氟玻璃纤维过滤材料是指采用玻璃纤维和聚四氟乙烯复合形成的过滤材料。玻璃纤维进行氟处理之后，能够改善玻璃纤维性脆、易折断和耐磨性，能够显著提升玻璃纤维过滤材料的使用寿命，但是聚四氟乙烯本身较为致密，其生产的滤材存在灰尘容量较小的缺陷。采用适合的方法将两者进行复合，发挥各自的性能优势，使制得的氟玻璃纤维过滤材料具有较高的灰尘容量非常必要。

发明内容

基于此，针对现有技术的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法。该方法制备得到的氟玻璃纤维过滤材料用于空气过滤具有较高强度和较低的阻力，且灰尘容量较大。

为了解决本发明中提出的技术问题，本发明一方面提供一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以玻璃纤维为原料在水中分散打散成质量浓度为2-4％的玻璃纤维水分散液；

(2)向玻璃纤维水分散液中加入纳米金属氧化物-聚乳酸微粒，继续分散得到浆料；

(3)浆料放入模具后进行真空抽滤湿法制备玻璃纤维湿纸；

(4)玻璃纤维湿纸双面喷涂低固含量聚四氟乙烯乳液；

(5)含有聚四氟乙烯的玻璃纤维纸进行干燥后热压得到高容量氟玻璃纤维过滤材料。

进一步地，步骤(1)所述玻璃纤维为80％短切玻璃纤维和20％的微纤维玻璃棉。

进一步地，步骤(2)中，纳米金属氧化物-聚乳酸微粒与步骤(1)中玻璃纤维原料的质量之比为5-10:100。

纳米金属氧化物具有尺寸小，比表面积大的特点，添加到玻璃纤维中能够增大玻璃纤维对灰尘的吸附性能，还能够提高玻璃纤维的耐磨性和机械强度。在玻璃纤维中加入纳米金属氧化物进行玻璃纤维过滤介质制作的缺点是，纳米金属粉末容易聚集，易于在浆料沉淀下来，且制成的玻璃纤维材料上纳米金属氧化物结合力差易于脱落。申请人发现，聚乳酸具有很好的成膜性、透气性和拉伸性能，通过溶液共沉淀法将聚乳酸和纳米金属氧化物先混合制成微粒，即可解决上述问题。将其以微粒形态添加浆料中制作玻璃纤维湿纸，并在涂聚四氟乙烯之后进行高温高压热压延展成膜，能够起到粘结玻璃纤维和聚四氟乙烯的作用，由于聚乳酸具有良好的透气性和较好的柔韧性，不会显著增大空气过滤阻力，并能提高玻璃纤维过滤材料的柔韧性。

进一步地，步骤(3)中湿纸厚度为0.2-0.6mm。

进一步地，步骤(2)中纳米金属氧化物-聚乳酸微粒采用以下方法进行制备：

S1:聚乳酸采用二氯甲烷溶解制备聚乳酸溶液，聚乳酸的添加量按照1-3g每10ml二氯甲烷；

S2:将粒径为10-50纳米的纳米金属氧化物加入到0.5％阳离子表面活性剂的水溶液，纳米金属氧化物的添加量按照4-6g每100ml阳离子表面活性剂水溶液；