一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法。所述制備方法選自如下兩種方法中的任意一種：（1）浸漬法：將空氣過濾紙浸漬到納米纖維素懸浮液中一段時間，取出，室溫晾干；（2）涂布法：將納米纖維素懸浮液涂布到空氣過濾紙表面，室溫晾干。采用本發(fā)明的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法制得的空氣過濾紙具有更好的抗拉強度和耐破度，透氣度降低，過濾效率提高。
【專利說明】一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙領域，具體涉及一種含納米纖維素（NCC)的空氣過濾紙的制備方 法。

【背景技術】
[0002] 空氣中除含有氧氣、氫氣外，還含有灰塵、沙土、細菌等其他有害物質，在某些特殊 環(huán)境要求下需要對空氣過濾，如汽車發(fā)動機、精密儀器生產車間、實驗室、手術室等，需用到 空氣過濾材料，以達到過濾空氣的目的?？諝膺^濾紙是其中常用的空氣過濾材料。
[0003] 功能性空氣過濾材料是近年來研究的熱點，是針對特定行業(yè)如耐高溫、耐腐蝕、抗 靜電、拒水、拒油、阻燃、清除有害氣體等開發(fā)的過濾材料，如阻燃性空氣過濾紙。應用納米 技術開發(fā)功能性空氣過濾材料又是當前世界研究的熱點之一，比較常見的研究如將一些金 屬及氧化物的納米顆粒，通過一定的技術方法加工到纖維中或處理到織物濾料上，使濾料 具有某種特殊的功能，如納米纖維空氣過濾紙。
[0004] 納米纖維素是從天然植物原料中提取的，環(huán)保無毒，可再生；具有比表面積大、孔 隙率高、質量輕、強度高等特點，對空氣過濾中顆粒的直接攔截效應和慣性沖擊效應更為顯 著，有利于增加空氣中的懸浮顆粒在其表面的沉積概率，提高空氣過濾紙的過濾效率，并且 可在一定程度上提高空氣過濾紙的抗拉強度等性質，是一種新型的空氣過濾紙增強材料。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是提供一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種由上述制備方法制得的含納米纖維素的空氣過濾 紙。
[0007] 本發(fā)明提供的一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，選自如下兩種方法中 的任意一種：
[0008] (1)浸漬法：將空氣過濾紙浸漬到納米纖維素懸浮液中一段時間，取出，室溫晾干， 即得所述含納米纖維素的空氣過濾紙；
[0009] (2)涂布法：將納米纖維素懸浮液涂布到空氣過濾紙表面，室溫晾干，即得所述含 納米纖維素的空氣過濾紙。
[0010] 優(yōu)選地，方法（1)和（2)中，制備所述納米纖維素懸浮液的納米纖維素原料的直徑 為20?100nm，長度為200?900nm。
[0011] 更優(yōu)選地，方法（1)和（2)中，制備所述納米纖維素懸浮液的納米纖維素原料的直 徑40?60nm，長度為200?500nm。
[0012] 所述納米纖維素原料的直徑和長度的測試方法是采用原子力顯微鏡AFM進行成 像測量。
[0013] 優(yōu)選地，方法（1)和（2)中，所述納米纖維素懸浮液可以是經過均質的，均質壓力 為 20 ?50MPa。
[0014] 均質可以采用高壓/超高壓均質機。例如天津市特斯達食品機械科技有限公司生 產的型號為YJGY-70-100的超高壓均質機。
[0015] 優(yōu)選地，方法（1)和（2)中，所述納米纖維素懸浮液為納米纖維素的水懸浮液。
[0016] 優(yōu)選地，方法（1)中，所述納米纖維素懸浮液的濃度為0. 2?2wt%，更優(yōu)選為 0. 4 ?1.Owt%。
[0017] 優(yōu)選地，方法（1)中，所述一段時間為5?30min。
[0018] 優(yōu)選地，方法（2)中，所述納米纖維素懸浮液的濃度為0.3?1.5wt%，更優(yōu)選為 0. 5 ?1. 25wt%。
[0019] 優(yōu)選地，方法（2)中，所述納米纖維素的涂布量為0. 5?3g/m2,更優(yōu)選為0. 5?2g/ m2。
[0020] 所述涂布量指的是納米纖維素的量。
[0021] 所述涂布可以采用本領域已知的任何技術進行。例如手工涂布或采用涂布機裝置 進行。
[0022] 所述室溫指的是20?30°C。
[0023] 本發(fā)明提供的一種含納米纖維素的空氣過濾紙，其由上述的含納米纖維素的空氣 過濾紙的制備方法制成。
[0024] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用本發(fā)明的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法制得的 空氣過濾紙具有更好的抗拉強度和耐破度，透氣度降低，過濾效率提高。納米纖維素由天然 纖維素水解而成，原料來源豐富，環(huán)保無污染，屬于可再生資源；與傳統(tǒng)的植物纖維相比，納 米纖維素本身具有質量輕、比表面積大、孔隙率高、高強度、高透明性等特點，增加了空氣中 懸浮顆粒在其表面的沉積概率，提高過濾效率，并且使空氣過濾紙的抗拉強度得到提高，延 長了使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為空氣過濾紙的空白樣的SEM圖。
[0026] 圖2為實施例2制備的含納米纖維素的空氣過濾紙的Sffl圖。

【具體實施方式】
[0027] 以下實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例 表述的范圍。
[0028] 空氣過濾紙：辛集華瑞濾紙有限公司；型號：A1或A。
[0029] 空氣過濾紙表面形貌由掃描電子顯微鏡SEM測量。掃描電子顯微鏡SEM:日本日 立公司，型號：S-4800。
[0030] 抗拉強度由拉力機測量。拉力機：昆山科瑞特實驗儀器有限公司，型號：KRT_W。
[0031] 厚度由測厚規(guī)測量。測厚規(guī)：深圳思達精密工具有限公司，型號：SD_10。
[0032] 透氣度測定儀：寧波紡織儀器廠，型號：YG461E。
[0033] 超高壓均質機：天津市特斯達食品機械科技有限公司，型號：YJGY-70-100。
[0034] 實施例1
[0035] 將直徑為20?30nm，長度為200?300nm的納米纖維素添加到水中制備成濃度為 0. 4wt%的NCC懸浮液。
[0036] 將空氣過濾紙剪裁成A4紙大小，稱重，然后將其浸漬于上述NCC懸浮液中30min， 取出，室溫下晾干，即得到本發(fā)明所述含納米纖維素的空氣過濾紙。
[0037] 實施例2
[0038] 將直徑為40?50nm，長度為200?300nm的納米纖維素添加到水中制備成濃度為 0. 5wt%的NCC的水懸浮液，然后將該水懸浮液在20MPa下均質得到NCC懸浮液。
[0039] 將空氣過濾紙剪裁成A4紙大小，稱重，然后將其浸漬于上述NCC懸浮液中20min， 取出，室溫下晾干，即得到本發(fā)明所述含納米纖維素的空氣過濾紙。
[0040] 實施例3
[0041] 將直徑為55?60nm，長度為400?500nm的納米纖維素添加到水中制備成濃度為 0. 5wt%的NCC的水懸浮液，然后將該水懸浮液在30MPa下均質得到NCC懸浮液。
[0042] 將空氣過濾紙剪裁成A4紙大小，稱重，取上述NCC懸浮液，采用手工方式均勻涂布 于上述A4紙表面，涂布量為lg/m2,室溫下晾干，即得到本發(fā)明所述含納米纖維素的空氣過 濾紙。
[0043] 實施例4
[0044] 將直徑為80?90nm，長度為700?800nm的納米纖維素添加到水中制備成濃度為 1. Owt%的NCC的水懸浮液，然后將該水懸浮液在30MPa下均質得到NCC懸浮液。
[0045] 將空氣過濾紙剪裁成A4紙大小，稱重，取上述NCC懸浮液，采用手工方式均勻涂布 于上述A4紙表面，涂布量為lg/m2,室溫下晾干，即得到本發(fā)明所述含納米纖維素的空氣過 濾紙。
[0046] 實驗實施例
[0047] 對空氣過濾紙的空白樣和上述實施例1?4中制備的含納米纖維素的空氣過濾紙 進行性能測試。結果見表1和圖1?2。
[0048] 表1性能比較結果
[0049]

【權利要求】
1. 一種含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，所述制備方法選自如下 兩種方法中的任意一種： (1) 浸漬法：將空氣過濾紙浸漬到納米纖維素懸浮液中一段時間，取出，室溫晾干，即得 所述含納米纖維素的空氣過濾紙； (2) 涂布法：將納米纖維素懸浮液涂布到空氣過濾紙表面，室溫晾干，即得所述含納米 纖維素的空氣過濾紙。
2. 根據權利要求書1所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，方 法（1)和（2)中，制備所述納米纖維素懸浮液的納米纖維素原料的直徑為20?lOOnm，長度 為 200 ?900nm。
3. 根據權利要求書1或2所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于， 方法（1)和（2)中，所述納米纖維素懸浮液是經過均質的，均質壓力為20?50MPa。
4. 根據權利要求書1所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，方 法（1)和（2)中，所述納米纖維素懸浮液為納米纖維素的水懸浮液。
5. 根據權利要求書1或4所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于， 方法（1)中，所述納米纖維素懸浮液的濃度為0. 2?2wt%。
6. 根據權利要求書1所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，方 法（1)中，所述一段時間為5?30min。
7. 根據權利要求書1或4所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于， 方法（2)中，所述納米纖維素懸浮液的濃度為0. 3?1. 5wt%。
8. 根據權利要求書1所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，方 法（2)中，所述納米纖維素的涂布量為0. 5?3g/m2。
9. 根據權利要求書1所述的含納米纖維素的空氣過濾紙的制備方法，其特征在于，方 法（1)和（2)中，制備所述納米纖維素懸浮液的納米纖維素原料的直徑40?60nm，長度為 200?500nm ;方法（1)中，所述納米纖維素懸浮液的濃度為0. 4?1. Owt% ;方法（2)中， 所述納米纖維素懸浮液的濃度為〇. 5?1. 25wt% ;方法（2)中，所述納米纖維素的涂布量為 0? 5 ?2g/m2。
10. -種含納米纖維素的空氣過濾紙，其由權利要求1?9中任一項所述的制備方法制 成。
【文檔編號】D21H27/08GK104420400SQ201310390211
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】藍海, 時圣濤, 任方萍, 劉麗娟 申請人:珠海市紅旌發(fā)展有限公司