專利名稱：一種空氣過濾材料及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種空氣過濾材料及其用途，該空氣過濾材料能夠降低或消除空氣中的臭味或異味，可應(yīng)用于空氣過濾領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，工業(yè)廢氣、汽車尾氣等嚴(yán)重困擾著人類的生活。對(duì)空氣的清新程度有了新的認(rèn)知，對(duì)空氣凈化能力有了更高的要求。如中國(guó)專利CN200920295665. 4公開了一種空氣凈化器含有活性炭濾芯裝置，活性炭層是由粘附層和大量的活性炭顆粒組成，采用硅膠涂刷在粘附層上使其表面具有可黏性，使活性炭顆粒粘附在黏附層上。該專利提出了活性炭應(yīng)用在空氣凈化器濾芯上，但采用的是刷硅膠再黏附活性碳，這樣黏附的活性碳顆粒只有表層，所粘附的活性的量比較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅具有良好的除塵、除臭功能，大大增加了吸附效果，而且工藝簡(jiǎn)單的空氣過濾材料及其用途。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明的空氣過濾材料，該過濾材料是至少由一層含有活性炭顆粒的無紡布構(gòu)成，所述活性炭顆粒的直徑為5 150 Pm。含有活性炭顆粒的無紡布可以為一層或兩層或多層，層數(shù)越多，形成過濾材料的吸附能力就越強(qiáng)，則經(jīng)過濾后的空氣中含有的有毒、異味、粉塵粒子等就越少。當(dāng)然，并不是層數(shù)越多越好，如果含有活性炭顆粒的無紡布層數(shù)越多，空氣阻力就越大，能耗就會(huì)越高，這樣就容易造成堵塞，而且層數(shù)的增加也會(huì)使加工工藝復(fù)雜，增加加工成本。優(yōu)選該過濾材料是由一層或兩層含有活性炭顆粒的無紡布構(gòu)成。上述活性炭顆粒的直徑為5 150iim,優(yōu)選10 IOOiim,如果活性炭顆粒的直徑過小，容易從過濾材料的纖維空隙中漏出；如果活性炭顆粒的直徑過大，不易粘附在無紡布上。上述含有活性炭顆粒的無紡布是通過混合溶液噴涂而得的。先將一定量的膠黏劑和其他助劑放入水中配成溶液，然后將活性炭顆粒加入上述溶液中，進(jìn)行不斷地?cái)嚢?，使活性炭顆粒與膠劑和其他助劑按照一定配比混合形成混合溶液。其中，上述活性炭顆粒占該混合溶液的重量比為5 80%。將上述混合溶液通過導(dǎo)液泵再至噴孔，對(duì)無紡布進(jìn)行噴淋，噴淋孔的孔徑為0.01 5mm，孔數(shù)為I 100個(gè)。噴淋孔的孔徑小，噴出的含有活性炭顆粒的溶液吸附在無紡布上就比較均勻，但孔徑越小對(duì)其噴淋孔制作精度要求就越高?？讛?shù)多，噴淋的面積就越大，這樣可以提高效率，但孔數(shù)越多，其噴淋孔制作精度要求就越高。在加工過程中，可以采用I個(gè)噴淋頭或2個(gè)以上噴淋頭同時(shí)對(duì)無紡布進(jìn)行噴淋，采用2個(gè)以上噴淋頭時(shí)，對(duì)無紡布的噴涂，噴淋頭可進(jìn)行不同角度的調(diào)整，噴淋頭的高度與噴淋的效果也有著緊密的關(guān)系。本發(fā)明的空氣過濾材料，將上述混合溶液同時(shí)噴涂于無紡布正反面或先后噴涂。也就是說，噴淋方式可以為單面噴淋或雙面噴淋，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇和調(diào)整。最后對(duì)噴淋后的含有活性炭顆粒的無紡布進(jìn)行干燥處理，可以采用烘箱干燥或錫林干燥或兩種干燥方式的結(jié)合。其中，烘箱干燥溫度為80 150°C,速度為5 30m/min ;錫林干燥溫度為80 150°C，速度為5 30m/min。如果干燥溫度過低，可能導(dǎo)致干燥不良，活性炭顆粒就不能穩(wěn)定的粘附在無紡布上；如果干燥溫度過高，可能會(huì)影響濾材的其他性能。如果速度過慢，可能就會(huì)導(dǎo)致能耗增加；如果速度過快，可能會(huì)導(dǎo)致干干燥不良，活性炭顆粒就不能充分粘附在無紡布上。 本發(fā)明的空氣過濾材料，上述活性顆粒粘附在無紡布的纖維層表面或粘附在無紡布的纖維間的空隙中。粒徑小的活性炭顆粒更容易滲透至纖維層內(nèi)部。本發(fā)明的空氣過濾材料，該過濾材料中活性炭顆粒的克重為10 100g/m2。如果過濾材料中活性炭顆粒的克重小于10g/m2的話，對(duì)異味、異物的吸附能力就越差；如果過濾材料中活性炭顆粒的克重大于100g/m2的話，雖對(duì)異味、異物的吸附能力很強(qiáng)，但同時(shí)濾材阻力越大，成本越高，活性炭就容易掉落。本發(fā)明的空氣過濾材料，構(gòu)成所述無紡布的纖維為聚丙烯纖維、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維、玻璃纖維、粘膠纖維中的一種或幾種。一般，制造過濾材料的纖維可以為聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、玻璃纖維等合成纖維或麻纖維和竹纖維等天然纖維的任何一種或幾種。優(yōu)選楊氏模量在70CN/dtex以上的纖維，更優(yōu)選楊氏模量在130CN/dtex以上的纖維，最優(yōu)選楊氏模量在300CN/dtex以上的纖維。另一方面，楊氏模量上限在3000CN/dtex以下較好。如果纖維的楊氏模量超過3000CN/dtex的話，如芳綸纖維(4400CN/dtex )、超高分子量的聚乙烯(8000CN/dtex )、玻璃纖維(326000CN/dteX)，使用這些纖維做成的無紡布拉伸強(qiáng)力就會(huì)降低，而且打褶后褶角頂部由于不耐褶，經(jīng)常會(huì)發(fā)生斷裂，所以不適合用作過濾材料。因此，可以使用楊氏模量較高的尼龍纖維和價(jià)格比較低廉的聚酯纖維混合制造出骨材材料，這樣制得的過濾材料不僅成本較低且強(qiáng)度較高。使用上述的纖維制成的無紡布可以形成濕式無紡布、化學(xué)粘合無紡布、熱粘合無紡布、紡粘無紡布、水刺無紡布。其中，化學(xué)粘合可以把不同種類纖維和不同纖度的纖維混在一起，紡粘無紡布的價(jià)格比較低，濕式無紡布的硬挺度較高，以上三種都是作骨材的理想材料?；瘜W(xué)粘合無紡布使用的樹脂玻璃化溫度至少在30°C以上，以及基本沒有異味的丙烯酸樹脂、苯乙烯丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂的一種或幾種。本發(fā)明的空氣過濾材料，上述含有活性炭顆粒的無紡布可以直接打褶或與其他無紡布復(fù)合再打褶。含有活性炭顆粒的無紡布可以與熔噴無紡布通過低熔點(diǎn)熱熔膠粉或低熔點(diǎn)纖維進(jìn)行復(fù)合，形成熔噴活性炭過濾材料，該過濾材料不僅具有優(yōu)越的捕集性能，又具有除臭功效。該過濾材料的捕集效率在10. 0 99. 9999%，優(yōu)選捕集效率在80. 0 99. 9999%，捕集效率越高對(duì)灰塵的攔截效果越好，攔截后出去的空氣質(zhì)量就越好。本發(fā)明的空氣過濾材料可應(yīng)用于在空氣過濾領(lǐng)域，如空氣凈化器濾芯、室用空調(diào)用濾芯、汽車空調(diào)濾芯。本發(fā)明的空氣過濾材料不僅具有良好的除塵、除臭功能，大大增加了吸附效果，而
且工藝簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本說明書中所述的性能測(cè)試方法如下。
捕集效率
把片狀的過濾材料放到0. Im2開口面積的機(jī)器上，固定住，使面風(fēng)速6. 5m/min的空氣通過，用粒子計(jì)數(shù)器(日本RION公司制)測(cè)定過濾材料上下流的空氣粒子數(shù)(粒徑0. 3 0. 5um),從而計(jì)算出該測(cè)定過濾材料的捕集效率,其計(jì)算公式如下
捕集效率(％ ) = 1-(下流粒子數(shù)/上流粒子數(shù))X 100%。在測(cè)定樣品中的任意5個(gè)地方取樣并且測(cè)定，得到平均值。活性炭顆粒的克重
過濾材料在浸潰之前的克重為Hl1,通過活性炭浸潰干燥處理后的克重為Hl2，則過濾材料上所增加的克重為m，將克重m定義為活性炭的克重，其計(jì)算公式如下 活性炭顆粒的克重m=浸潰干燥處理后的克重m2 —浸潰之前的克重mi。實(shí)施例I
一種空氣過濾材料，將含有活性炭顆粒的混合溶液通過導(dǎo)液泵再至噴孔，對(duì)用聚丙烯纖維制成的無紡布進(jìn)行單面噴涂，上述活性炭顆粒占整個(gè)混合溶液的重量比為30%，然后再在溫度為130°C下進(jìn)行干燥處理，得到含有直徑為5 50um活性炭顆粒的無紡布作為過濾材料，測(cè)得該過濾材料中活性炭顆粒的克重為12g/m2，該過濾材料的捕集效率為5%，然后將該過濾材料打裙成濾芯，該濾芯的長(zhǎng)、寬、高分別為400mm、200mm、20mm。放置在甲醒濃度一定的環(huán)境中，經(jīng)過4小時(shí)的作用，甲醛濃度下降60%。實(shí)施例2
一種空氣過濾材料，將含有活性炭顆粒的混合溶液通過導(dǎo)液泵再至噴孔，采用兩個(gè)噴淋頭對(duì)用聚丙烯纖維制成的無紡布進(jìn)行單面噴涂，上述活性炭顆粒占整個(gè)混合溶液的重量比為40%，然后再在溫度為130°C下進(jìn)行干燥處理，得到含有直徑為25 80 活性炭顆粒的無紡布，然后再采用化學(xué)粘合劑將該無紡布與聚丙烯熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工后的作為過濾材料，測(cè)得該過濾材料中活性炭顆粒的克重為20g/m2，該過濾材料的捕集效率為99. 5%。最后將該過濾材料進(jìn)行打褶成濾芯，該濾芯的長(zhǎng)、寬、高分別為400mm、200mm、20mm。放置在甲醛濃度一定的環(huán)境中，經(jīng)過4小時(shí)的作用，甲醛濃度下降80%。實(shí)施例3
一種空氣過濾材料，將含有活性炭顆粒的混合溶液通過導(dǎo)液泵再至噴孔，采用兩個(gè)噴淋頭對(duì)用聚丙烯纖維制成的無紡布進(jìn)行雙面噴涂，上述活性炭顆粒占整個(gè)混合溶液的重量比為50%，然后再在溫度為130°C下進(jìn)行干燥處理，得到含有直徑為50 120i!m活性炭顆粒的無紡布，然后再采用化學(xué)粘合劑將該無紡布與聚丙烯熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工后的作為過濾材料，測(cè)得該過濾材料中活性炭顆粒的克重為25g/m2，該過濾材料的捕集效率為99. 5%。最后將該過濾材料進(jìn)行打褶成濾芯，該濾芯的長(zhǎng)、寬、高分別為400mm、200mm、20mm。放置在甲醛濃度一定的環(huán)境中，經(jīng)過4小時(shí)的作用，甲醛濃度下降90%。
權(quán)利要求
1.一種空氣過濾材料，其特征在于該過濾材料是至少由一層含有活性炭顆粒的無紡布構(gòu)成，所述活性炭顆粒的直徑為5 150 ym，所述含有活性炭顆粒的無紡布是通過混合溶液噴涂而得的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料，其特征在于所述活性炭顆粒占整個(gè)混合溶液的重量比為5 80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的空氣過濾材料，其特征在于所述混合溶液同時(shí)噴涂于無紡布正反面或先后噴涂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料，其特征在于所述活性顆粒粘附在無紡布的纖維層表面或粘附在無紡布的纖維間的空隙中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料,其特征在于該過濾材料中活性炭顆粒的克重為 10 100g/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料，其特征在于構(gòu)成所述無紡布的纖維為聚丙烯纖維、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維、玻璃纖維、粘膠纖維中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料，其特征在于所述含有活性炭顆粒的無紡布可以直接打褶或與其他無紡布復(fù)合再打褶。
8.—種如權(quán)利要求I所述的空氣過濾材料可應(yīng)用于空氣過濾領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣過濾材料，該過濾材料至少由一層含有活性炭顆粒的無紡布構(gòu)成，所述活性炭顆粒的直徑為5～150μm，上述含有活性炭顆粒的無紡布是通過混合溶液噴涂而得的。該空氣過濾材料不僅具有良好的除塵、除臭功能，大大增加了吸附效果，而且工藝簡(jiǎn)單。可應(yīng)用于在空氣過濾領(lǐng)域，如空氣凈化器濾芯﹑室用空調(diào)用濾芯﹑汽車空調(diào)濾芯。
文檔編號(hào)B01D46/52GK102794052SQ20111013559
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者馬燕男 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司