本發(fā)明涉及到一種過(guò)濾器材及其制備方法，尤其涉及到一種環(huán)保型高效低流阻濾紙及其制備方法。
背景技術(shù)：
空氣過(guò)濾紙運(yùn)用十分廣泛，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，醫(yī)藥、生物科學(xué)、集成電路、無(wú)菌手術(shù)室等潔凈室的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的空氣過(guò)濾紙為了提高過(guò)濾效率，只能通過(guò)增加空氣過(guò)濾紙的容重與厚度，容重與厚度的增加往往又會(huì)增加空氣過(guò)濾紙的流阻，流阻的增加就會(huì)降低空氣過(guò)濾紙的使用壽命，同時(shí)，由于增加空氣過(guò)濾紙的容重與厚度，就需要增加制造空氣過(guò)濾紙的重量，但傳統(tǒng)的濾材為單層，濾芯孔徑單一，無(wú)法滿足處理量和處理精度的統(tǒng)一，于是人們采用了復(fù)合濾材技術(shù)，將兩種或兩種以上不同精度的濾材組合在一起，達(dá)到了處理量和處理精度的平衡。
專利號(hào)CN200910043469.2的中國(guó)專利，提出了一種梯度孔隙結(jié)構(gòu)鈦濾芯及其制備方法，將鈦粉氫化鈦粉氯化鈉粉混合均勻后與粘結(jié)劑混合制粒，采用粉末共注射成形技術(shù)，先注射成內(nèi)核部分，再注射成形外層，兩次注射成形的喂料不同，注射成形壞經(jīng)脫脂脫鹽和燒結(jié)后，得到制品，該發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面解決芯/殼層孔隙結(jié)構(gòu)控制和結(jié)合強(qiáng)度的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高界面結(jié)合強(qiáng)度并能達(dá)到可控的孔隙結(jié)構(gòu)(芯/殼層的孔隙率和孔徑可在30-70和1400可控)，但由于鈦是稀有金屬，造成成本較高，推廣難度較大，同時(shí)，金屬濾芯在制備和燒結(jié)過(guò)程中控制不易，孔徑的均勻性較低。
專利號(hào)CN 201020301426.8的中國(guó)專利設(shè)計(jì)了一種梯度過(guò)濾復(fù)合熔噴濾芯，解決一般單層濾芯孔徑單一，無(wú)法同時(shí)滿足處理量和處理精度的要求、濾芯使用壽命較短的技術(shù)問(wèn)題，但是復(fù)合熔噴技術(shù)制備濾芯成本較高，產(chǎn)量也較大，無(wú)法完全滿足現(xiàn)行的市場(chǎng)需求，極大的限制了其應(yīng)用。
專利號(hào)CN 201220360483.2的中國(guó)專利設(shè)計(jì)了一種多層梯度過(guò)濾復(fù)合織物解決了傳統(tǒng)多層過(guò)濾織物不僅制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，而且在使用過(guò)程中表層容易被堵塞，過(guò)濾效率和過(guò)濾精度低，使用壽命較短的問(wèn)題，但是濾材使用的是有機(jī)材料，不僅耐高溫性能較差，而且產(chǎn)量也較小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保型高效低流阻濾紙及其制備方法，通過(guò)多級(jí)打漿池打漿工藝，采用各級(jí)打漿池打漿原料纖維直徑、漿料PH和打漿時(shí)間的不同，實(shí)現(xiàn)了不同打漿池內(nèi)獲得的漿料具有不同尺寸的纖維情況，再通過(guò)各級(jí)低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布將漿料傳至熱壓機(jī)下，在高溫、高壓條件下將低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熔化并起到粘結(jié)劑的作用將玻璃纖維粘結(jié)固定，實(shí)現(xiàn)了多梯度濾材一次性生成，極大的簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的多梯度濾材生產(chǎn)工藝，提高過(guò)濾性能的同時(shí)，也節(jié)約了生產(chǎn)成本。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)保型高效低流阻濾紙，由2～8層獨(dú)立層組成，其特征在于所述的每層獨(dú)立層都由厚度為0.01～1.0mm的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布和厚度為0.1～1.8mm玻璃纖維組成，其中第一層玻璃纖維平均直徑為0.5～1.0μm，第二層玻璃纖維平均直徑為1.1～1.5μm，之后每一層的平均纖維直徑均比上一層大0.1～1.0μm，同一層內(nèi)的玻璃纖維之間，以及不同層的玻璃纖維之間是通過(guò)低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熱壓熔化而粘結(jié)的。
所述的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布材質(zhì)是數(shù)均分子量為800～3400的低密度聚乙烯、低密度聚乙二醇、尼龍、聚碳酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種。
本發(fā)明還公開了一種環(huán)保型高效低流阻濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分散制漿：按權(quán)利要求1所述直徑選取玻璃纖維棉，然后將所選原材料分別加入對(duì)應(yīng)的打漿池，并加水和無(wú)機(jī)酸，攪拌均勻制成紙漿懸浮液；
(2)儲(chǔ)存池pH調(diào)節(jié)：首先對(duì)步驟(1)的各個(gè)打漿池紙漿懸浮液出渣后通過(guò)管道裝置抽送至對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存池，然后調(diào)節(jié)紙漿懸浮液pH為6～8，并對(duì)紙漿懸浮液進(jìn)行貯存酸洗10～50min；
(3)濕法成型：將步驟(2)制備的各層漿料都用低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布送至熱壓機(jī)；
(4)熱壓復(fù)合：附著有漿料的各層低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布共同以0.5～6cm/s的速度通過(guò)熱壓機(jī)，熱壓溫度為200～275℃，其中優(yōu)選250～265℃，熱壓壓力為5～80Mpa，其中優(yōu)選10～50Mpa，低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熔化，附著于各層玻璃纖維表面或者玻璃纖維搭接處；
(5)干燥：將熱壓復(fù)合好的濾紙以和步驟(4)相同的速度通過(guò)溫度為220～260℃、長(zhǎng)為4～10m的固化爐。
本發(fā)明所具有的有益效果是：①節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)過(guò)濾效果的過(guò)濾紙的一次性生產(chǎn)，減少了其他工藝的后續(xù)的各梯度復(fù)合工藝，簡(jiǎn)化工藝，提高了生產(chǎn)效率；②高效低流阻，梯度分布和優(yōu)異的均勻性使得濾紙?jiān)诰哂休^低流阻的同時(shí)，還具有較高的過(guò)濾效率；③環(huán)保，生產(chǎn)中直接通過(guò)低熔點(diǎn)網(wǎng)格布熔化定型，不需要噴灑任何膠黏劑產(chǎn)品，生產(chǎn)更加環(huán)保。
附圖說(shuō)明
圖1是環(huán)保型高效低流阻濾紙制備工藝流程圖
其中附圖標(biāo)記11-打漿池 12-輸送管道
13-儲(chǔ)存池 14-含有漿料的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布
15-固化爐 16-高效低流阻濾紙
17-熱循環(huán)風(fēng) 18-熱壓機(jī)
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
實(shí)施例1
一種環(huán)保型高效低流阻濾紙，由2層獨(dú)立層組成，其特征在于所述的每層獨(dú)立層都由厚度為0.01mm的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布和厚度為0.1mm玻璃纖維組成，其中第一層玻璃纖維平均直徑為0.5μm，第二層玻璃纖維平均直徑為1.1μm，同一層內(nèi)的玻璃纖維之間，以及不同層的玻璃纖維之間是通過(guò)低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熱壓熔化而粘結(jié)的。
所述的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布材質(zhì)是數(shù)均分子量為800的低密度聚乙烯。
本發(fā)明還公開了一種環(huán)保型高效低流阻濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分散制漿：按權(quán)利要求1所述直徑選取玻璃纖維棉，然后將所選原材料分別加入對(duì)應(yīng)的打漿池，并加水和無(wú)機(jī)酸，攪拌均勻制成紙漿懸浮液；
(2)儲(chǔ)存池pH調(diào)節(jié)：首先對(duì)步驟(1)的各個(gè)打漿池紙漿懸浮液出渣后通過(guò)管道裝置抽送至對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存池，然后調(diào)節(jié)紙漿懸浮液pH為6，并對(duì)紙漿懸浮液進(jìn)行貯存酸洗10min；
(3)濕法成型：將步驟(2)制備的各層漿料都用低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布送至熱壓機(jī)；
(4)熱壓復(fù)合：附著有漿料的各層低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布共同以0.5cm/s的速度通過(guò)熱壓機(jī)，熱壓溫度為200℃，熱壓壓力為5Mpa，低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熔化，附著于各層玻璃纖維表面或者玻璃纖維搭接處；
(5)干燥：將熱壓復(fù)合好的濾紙以和步驟(4)相同的速度通過(guò)溫度為220℃、長(zhǎng)為4m的固化爐。
實(shí)施例2
一種環(huán)保型高效低流阻濾紙，由4層獨(dú)立層組成，其特征在于所述的每層獨(dú)立層都由厚度為0.5mm的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布和厚度為1.0mm玻璃纖維組成，其中第一層玻璃纖維平均直徑為0.6μm，第二層玻璃纖維平均直徑為1.2μm，第三層玻璃纖維平均直徑為1.8μm，第四層玻璃纖維平均直徑為2.4μm，同一層內(nèi)的玻璃纖維之間，以及不同層的玻璃纖維之間是通過(guò)低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熱壓熔化而粘結(jié)的。
所述的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布材質(zhì)是數(shù)均分子量為2200的聚碳酸酯。
本發(fā)明還公開了一種環(huán)保型高效低流阻濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分散制漿：按權(quán)利要求1所述直徑選取玻璃纖維棉，然后將所選原材料分別加入對(duì)應(yīng)的打漿池，并加水和無(wú)機(jī)酸，攪拌均勻制成紙漿懸浮液；
(2)儲(chǔ)存池pH調(diào)節(jié)：首先對(duì)步驟(1)的各個(gè)打漿池紙漿懸浮液出渣后通過(guò)管道裝置抽送至對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存池，然后調(diào)節(jié)紙漿懸浮液pH為7，并對(duì)紙漿懸浮液進(jìn)行貯存酸洗10～50min；
(3)濕法成型：將步驟(2)制備的各層漿料都用低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布送至熱壓機(jī)；
(4)熱壓復(fù)合：附著有漿料的各層低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布共同以3cm/s的速度通過(guò)熱壓機(jī)，熱壓溫度為250℃，熱壓壓力為50Mpa，低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熔化，附著于各層玻璃纖維表面或者玻璃纖維搭接處；
(5)干燥：將熱壓復(fù)合好的濾紙以和步驟(4)相同的速度通過(guò)溫度為240℃、長(zhǎng)為7m的固化爐。
實(shí)施例3
一種環(huán)保型高效低流阻濾紙，由8層獨(dú)立層組成，其特征在于所述的每層獨(dú)立層都由厚度為1.0mm的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布和厚度為1.8mm玻璃纖維組成，其中第一層玻璃纖維平均直徑為1.0μm，第二層玻璃纖維平均直徑為1.5μm，第三層玻璃纖維平均直徑為2μm，第四層玻璃纖維平均直徑為2.5μm，第五層玻璃纖維平均直徑為3μm，第六層玻璃纖維平均直徑為3.5μm，第七層玻璃纖維平均直徑為4μm，第八層玻璃纖維平均直徑為4.5μm，以及不同層的玻璃纖維之間是通過(guò)低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熱壓熔化而粘結(jié)的。
所述的低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布材質(zhì)是數(shù)均分子量為3400的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
本發(fā)明還公開了一種環(huán)保型高效低流阻濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分散制漿：按權(quán)利要求1所述直徑選取玻璃纖維棉，然后將所選原材料分別加入對(duì)應(yīng)的打漿池，并加水和無(wú)機(jī)酸，攪拌均勻制成紙漿懸浮液；
(2)儲(chǔ)存池pH調(diào)節(jié)：首先對(duì)步驟(1)的各個(gè)打漿池紙漿懸浮液出渣后通過(guò)管道裝置抽送至對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存池，然后調(diào)節(jié)紙漿懸浮液pH為8，并對(duì)紙漿懸浮液進(jìn)行貯存酸洗10～50min；
(3)濕法成型：將步驟(2)制備的各層漿料都用低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布送至熱壓機(jī)；
(4)熱壓復(fù)合：附著有漿料的各層低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布共同以6cm/s的速度通過(guò)熱壓機(jī)，熱壓溫度為275℃，熱壓壓力為80Mpa，低熔點(diǎn)有機(jī)纖維布熔化，附著于各層玻璃纖維表面或者玻璃纖維搭接處；
(5)干燥：將熱壓復(fù)合好的濾紙以和步驟(4)相同的速度通過(guò)溫度為260℃、長(zhǎng)為10m的固化爐。
上述僅為本發(fā)明的兩個(gè)具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。