專利名稱：一種無膠棉非織造過濾材料及其制備方法
一種無膠棉非織造過濾材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾材料，尤其是涉及過濾用非織造布技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)：
過濾材料的迅速發(fā)展與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)，在第一次世界大戰(zhàn)期間，由于各種化學(xué)毒劑的使用，以石棉纖維過濾紙作為慮煙層的軍事防毒面具應(yīng)運(yùn)而生。 玻璃纖維過濾介質(zhì)用于空氣過濾于1940年10月在美國取得專利。50年代，美國對玻璃纖維過濾紙的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入研究，使空氣過濾得到了改善和發(fā)展；60年代HEPA(高效過濾器)過濾器問世；70年代，采用超細(xì)玻璃纖維過濾紙作為過濾介質(zhì)的HEPA過濾器，對 13微米粒徑的粒子過濾效率高達(dá)90%以上；80年代以來，隨著新的測試方法出現(xiàn)，試用評價的提高及對過濾性能要求的提高，于是又產(chǎn)生了性能更高的ULPA過濾器(絕對高效過濾器)。90年代隨著科技的發(fā)展和環(huán)保意識的加強(qiáng)，相繼開發(fā)了非織造布作為過濾材料，非織造布因呈三維結(jié)構(gòu)，空隙多而孔徑曲折，比機(jī)織、針織布更好的過濾效率。從而有效的增加了過濾面積，降低氣流阻力，減少了能量的消耗。隨著全球?qū)?jié)能減排及環(huán)保意識的加強(qiáng)，加大了對過濾材料的研究和投入，并且采用新工藝新技術(shù)開發(fā)功能性、安全性、環(huán)保型的過濾材料來滿足各行業(yè)空氣過濾系統(tǒng)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠棉非織造過濾材料；本發(fā)明的第二個目的是提供一種采用不同燃點(diǎn)的阻燃滌綸短纖維通過非織造無膠熱熔工藝制備具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠棉非織造過濾材料的方法。為實現(xiàn)以上第一個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種無膠棉非織造過濾材料，包括高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的混合比例為質(zhì)量百分比30% -90% 10% -70% ；所述高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維細(xì)度為0. 9-18D，熔點(diǎn)溫度為245-255 ；所述低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維細(xì)度為1. 5-12D， 熔點(diǎn)溫度為105-115°C。高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的混合比例滿足總和100%。所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為 0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、10D、12D， 使用時各取20%。所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形。為實現(xiàn)以上第二個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種無膠棉非織造過濾材料的制備方法，包括以下步驟
(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0. 9-18D、熔點(diǎn)溫度為245-255°C的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為30% -90% 10% -70%的比例混合均勻；(2)熱熔無膠工藝將步驟(1)獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為185-210°C 之間；此步反應(yīng)中，低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維首先熔化，并與高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維完全熔融或為一體，不需要膠水粘合，故稱為無膠工藝，所以無甲醛存在；(3)熱熔噴涂整理一步法將三防整理劑按質(zhì)量百分比3% -10%均勻噴涂在步驟( 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為100-120°C，焙烘定型溫度為 150-180°C，即制成所需的具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠過濾棉材料。此步反應(yīng)中，在該加工設(shè)備上采用噴涂一步法工藝，當(dāng)步驟O)的無膠棉形成后， 在同一臺設(shè)備上安裝噴涂裝置，將三防整理劑3% -10%均勻噴涂在無膠棉上。步驟(1)所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、 10D、12D，使用時各取20%。本發(fā)明所使用的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維國內(nèi)市場均有銷售，可以通過以下方式獲得采用磷系共聚型阻燃劑與精對苯二甲酸、乙二醇共縮聚反應(yīng)制成的阻燃滌綸切片， 通過化纖紡絲工藝制成高、低熔點(diǎn)的阻燃滌綸短纖維，該原料的特點(diǎn)是阻燃基團(tuán)段聚合在纖維分子鏈上，區(qū)別于后整理型的阻燃纖維，不怕水洗，阻燃功能具有永久性和穩(wěn)定性，產(chǎn)品無毒、無異味，燃燒時不會產(chǎn)生有毒有害氣體，不會造成周圍環(huán)境污染。本發(fā)明所使用的三防整理劑采用上海滬正納米科技公司生產(chǎn)的HZR-001三防整理劑。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明提出一種采用不同燃點(diǎn)的阻燃滌綸短纖維通過非織造無膠熱熔工藝制成無膠過濾棉，獲得的無膠棉非織造過濾材料具有良好的阻燃功能，且阻燃性能穩(wěn)定持久，達(dá)到國標(biāo)(GB/T17591-2006)標(biāo)準(zhǔn)；無膠過濾棉材料無甲醛、無異味、無毒，使用安全環(huán)保；且防水、拒油、易去污功能可有效提高材料表面潔凈度、減少污漬、 通風(fēng)透氣性好，易清洗，經(jīng)久耐用，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命；具有廣泛的用途，可作為家用電器、化工、醫(yī)藥、食品、糧油、交通工具如飛機(jī)、火車、動車、高鐵的初效空氣過濾用材料。
圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施方式以下介紹本發(fā)明的實施例，應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明的實施不限于以下實施例。實施例1如圖1所示，包括如下步驟(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0. 9-18D、熔點(diǎn)溫度為245_255°C的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為30% -90% 10% -70%的比例混合均勻；步驟(1)所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、 10D、12D，使用時各取20%。考慮無膠棉具有很好的彈性、蓬松度，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形均可。(2)熱熔無膠工藝將步驟⑴獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為185-210°C 之間；此步反應(yīng)中，低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維首先熔化，并與高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維完全熔融或為一體，不需要膠水粘合，故稱為無膠工藝，所以無甲醛存在；(3)熱熔噴涂整理一步法將上海滬正納米科技公司生產(chǎn)的HZR-001三防整理劑按質(zhì)量百分比3% -10%均勻噴涂在步驟( 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為100-120°C，焙烘定型溫度為150-180°C，即制成所需的具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠過濾棉材料。此步反應(yīng)中，在該加工設(shè)備上采用噴涂一步法工藝，當(dāng)步驟O)的無膠棉形成后， 在同一臺設(shè)備上安裝噴涂裝置，將三防整理劑3% -10%均勻噴涂在無膠棉上。實施例2如圖1所示，包括如下步驟(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0. 9-18D、熔點(diǎn)溫度為245_255°C的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為40% 60%的比例混合均勻；步驟(1)所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、 10D、12D，使用時各取20%。考慮無膠棉具有很好的彈性、蓬松度，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形均可。(2)熱熔無膠工藝將步驟(1)獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為200°C之間；此步反應(yīng)中，低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維首先熔化，并與高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維完全熔融或為一體，不需要膠水粘合，故稱為無膠工藝，所以無甲醛存在；(3)熱熔噴涂整理一步法將上海滬正納米科技公司生產(chǎn)的HZR-001三防整理劑按質(zhì)量百分比5%均勻噴涂在步驟( 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為 110°C，焙烘定型溫度為160°C，即制成所需的具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠過濾棉材料。此步反應(yīng)中，在該加工設(shè)備上采用噴涂一步法工藝，當(dāng)步驟O)的無膠棉形成后， 在同一臺設(shè)備上安裝噴涂裝置，將三防整理劑5%均勻噴涂在無膠棉上。實施例3
(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0. 9-18D、熔點(diǎn)溫度為245_255°C的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為30% 70%的比例混合均勻；步驟(1)所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、 10D、12D，使用時各取20%?？紤]無膠棉具有很好的彈性、蓬松度，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形均可。(2)熱熔無膠工藝將步驟(1)獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為190°C之間；此步反應(yīng)中，低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維首先熔化，并與高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維完全熔融或為一體，不需要膠水粘合，故稱為無膠工藝，所以無甲醛存在；(3)熱熔噴涂整理一步法將上海滬正納米科技公司生產(chǎn)的HZR-001三防整理劑按質(zhì)量百分比7%均勻噴涂在步驟( 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為 100°C，焙烘定型溫度為150°C，即制成所需的具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠過濾棉材料。此步反應(yīng)中，在該加工設(shè)備上采用噴涂一步法工藝，當(dāng)步驟O)的無膠棉形成后， 在同一臺設(shè)備上安裝噴涂裝置，將三防整理劑7%均勻噴涂在無膠棉上。實施例4(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0. 9-18D、熔點(diǎn)溫度為245_255°C的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為90%: 10%的比例混合均勻；步驟(1)所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、 10D、12D，使用時各取20%?？紤]無膠棉具有很好的彈性、蓬松度，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形均可。(2)熱熔無膠工藝將步驟(1)獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為210°C之間；此步反應(yīng)中，低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維首先熔化，并與高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維完全熔融或為一體，不需要膠水粘合，故稱為無膠工藝，所以無甲醛存在；(3)熱熔噴涂整理一步法將上海滬正納米科技公司生產(chǎn)的HZR-001三防整理劑按質(zhì)量百分比10%均勻噴涂在步驟( 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為 120°C，焙烘定型溫度為180°C，即制成所需的具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠過濾棉材料。此步反應(yīng)中，在該加工設(shè)備上采用噴涂一步法工藝，當(dāng)步驟O)的無膠棉形成后， 在同一臺設(shè)備上安裝噴涂裝置，將三防整理劑10%均勻噴涂在無膠棉上。
權(quán)利要求
1.一種無膠棉非織造過濾材料，其特征在于，包括高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的混合質(zhì)量百分比比例為 30% -90% 10% -70%，所述高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維細(xì)度為0. 9-18D，熔點(diǎn)溫度為 245-255°C，所述低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維細(xì)度為1.5-12D，熔點(diǎn)溫度為105_115°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無膠棉非織造過濾材料，其特征在于，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1.5D、3D、6D、10D、12D，使用時各取20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無膠棉非織造過濾材料，其特征在于，所述高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維的纖維截面為異性中空狀態(tài)，所述異性中空狀態(tài)為方形、圓形或者三角形。
4.一種權(quán)利要求1所述的無膠棉非織造過濾材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)原料配比及選擇纖維細(xì)度為0.9-18D、熔點(diǎn)溫度為245-255 的高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維與纖維細(xì)度為1.5-12D、熔點(diǎn)溫度為105-115°C的低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維按質(zhì)量百分比為30% -90% 10% -70%的比例混合均勻；(2)熱熔無膠工藝將步驟(1)獲得的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維混合物在非織造設(shè)備上進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)，然后進(jìn)入熱熔定型區(qū)獲得無膠棉，熱熔定型溫度為185-210°C之間；(3)熱熔噴涂整理一步法將三防整理劑按質(zhì)量百分比3%-10%均勻噴涂在步驟(2) 獲得的無膠棉上，然后進(jìn)入預(yù)烘區(qū)，預(yù)烘區(qū)溫度為100-120°C，焙烘定型溫度為150-180°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無膠棉非織造過濾材料的制備方法，其特征在于，步驟(1) 所述的高、低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維纖維細(xì)度的配比為高熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為0. 9D、5D、 12D、15D、18D，使用時各取20% ；低熔點(diǎn)阻燃滌綸短纖維為1. 5D、3D、6D、10D、12D，使用時各取 20%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用不同燃點(diǎn)的阻燃滌綸短纖維通過非織造無膠熱熔工藝制備具有阻燃、防水、拒油、易去污功能的無膠棉非織造過濾材料的方法，制備工藝包括如下步驟(1)原料配比及選擇；(2)熱熔無膠工藝；(3)熱熔噴涂整理一步法。獲得的無膠棉非織造過濾材料具有良好的阻燃功能，且阻燃性能穩(wěn)定持久，達(dá)到國標(biāo)(GB/T17591-2006)標(biāo)準(zhǔn)；無膠過濾棉材料無甲醛、無異味、無毒，使用安全環(huán)保；且防水、拒油、易去污功能可有效提高材料表面潔凈度、減少污漬、通風(fēng)透氣性好，易清洗，經(jīng)久耐用，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，具有廣泛的用途。
文檔編號B01D39/16GK102343185SQ20101024523
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者吳東來, 吳建華, 姜偉偉, 廖宗敏, 潘躍進(jìn), 紀(jì)海霞 申請人:上海潔潤絲新材料股份有限公司