CN101491742A - 一种用于过滤袋的复合空气过滤材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于过滤袋的复合空气过滤材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合空气过滤材料及其制备方法，所述用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层、除臭层、过滤层，保护层和过滤层分别与除臭层的两侧面复合；所述的保护层采用木浆纤维过滤纸、纺粘无纺布或水刺无纺布，保护层的材料克重为10～200g/m2；所述的除臭层采用下述之一或二种以上材料的任意组合：活性炭、沸石、碳酸氢钠、铝镁硅酸盐、硅胶，除臭层的材料克重在10－300g/m2；所述的过滤层采用熔喷无纺布、木浆纤维过滤纸或SMS无纺布，过滤层的材料克重在10－100g/m2。本发明的复合空气过滤材料，具有较高的过滤效率和除臭效率、很低的过滤阻力和较高的容尘能力。

Description

一种用于过滤袋的复合空气过滤材料及其制备方法
(一)技术领域
本发明属空气过滤领域，具体涉及一种用于过滤袋的复合空气过滤材料及其制备方法。
(二)背景技术
一般用于过滤袋的空气过滤材料功能单一，主要功能局限于过滤。空气中的微小粒子，带有大量的细菌，这些微小粒子有时含有淀粉、蛋白质等营养物质，给细菌繁衍提供生存条件，过滤袋就变成一个污染源，同时也会产生大量的异味气体，给环境带来次生污染。
少量过滤袋的过滤材料内增加一层活性炭布，该活性炭布含碳量比较低，对过滤袋的阻力影响较大，且成本高。只采用单一的普通活性炭，普通活性炭对含苯环的有害气体去除率还可以，但对醛类、酸性气体和碱性气体去除率很差。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种过滤效率和除臭效率高、过滤阻力低、容尘能力高的用于过滤袋的复合空气过滤材料。
本发明所要解决的技术问题还在于提供一种所述复合空气过滤材料的制备方法。
一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层、除臭层、过滤层，保护层和过滤层分别与除臭层的两侧面复合；
所述的保护层采用木浆纤维过滤纸、纺粘无纺布或水刺无纺布，保护层的材料克重为10～200g/m2；
所述的除臭层采用下述之一或二种以上材料的任意组合：活性炭、沸石、碳酸氢钠、铝镁硅酸盐、硅胶，除臭层的材料克重在10-300g/m2；
所述的过滤层采用熔喷无纺布、木浆纤维过滤纸或SMS无纺布，过滤层的材料克重在10-100g/m2。
所述的保护层优选采用45～65g/m2木浆纤维过滤纸或20～60g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
所述的除臭层组分优选方案有：
方案一：100％活性炭，克重20～60g/m2；
方案二：5～20wt％沸石，80～95wt％碳酸氢钠，克重20～60g/m2；
方案三：10～40wt％活性炭，10～40wt％沸石，20～80wt％碳酸氢钠，克重20～60g/m2；
方案四：10～40wt％活性炭，10～40wt％铝镁硅酸盐，20～80wt％碳酸氢钠，克重20～60g/m2；
所述的过滤层优选采用克重15～50g/m2聚丙烯熔喷无纺布、克重10～25g/m2木浆纤维过滤纸或克重15～30g/m2SMS无纺布。
本发明的保护层赋予复合过滤材料很好的强度，并保护除臭层的粉体不外露，该层材料透气性很好，对复合过滤材料的阻力影响较小。本发明的除臭层主要承担除臭的功能，通过物理吸附、化学吸附、化学反应等机理实现。本发明的过滤层是主空气过滤层，承担过滤与除尘功能。
进一步，所述保护层与除臭层之间设有胶粘剂层。制备时，将胶粘剂施在保护层上，通过撒粉机将除臭层粉末均匀的撒在胶粘剂层上，胶粘剂可以是水溶性胶、热熔胶，胶粘剂上胶工艺采用喷撒、撒粉、转移等工艺。也可以将除臭层的粉体加入胶粘剂中，然后喷撒在保护层上。
进一步，所述过滤层与除臭层之间设有胶粘剂层。制备时，将胶粘剂施在过滤层上，然后与除臭层复合。也可以在保护层与除臭层复合的同时，将过滤层与除臭层一起复合，利用施在除臭层上的胶粘剂将过滤层复合在一起。除臭层与过滤层也可以不经胶粘剂粘合而直接叠加。
进一步，所述过滤层还复合有第一容尘层，所述第一容尘层采用纺粘无纺布、热风无纺布、木浆纤维过滤纸、熔喷无纺布或针刺无纺布，第一容尘层的材料克重在10-200g/m2。本发明的第一容尘层主要承担过滤袋的容尘功能。所述第一容尘层优选采用克重15～60g/m2纺粘无纺布、克重15～60g/m2热风无纺布、克重10～25g/m2木浆纤维过滤纸、克重15～60g/m2熔喷无纺布或克重40～150g/m2针刺无纺布。
进一步，所述第一容尘层还复合有进一步用以提高容尘量的第二容尘层，所述第二容尘层采用纺粘无纺布、热风无纺布、木浆纤维过滤纸、熔喷无纺布或针刺无纺布，第二容尘层的材料克重在10-200g/m2。第二容尘层与第一容尘层复合，可以提高过滤袋的容尘量，增加过滤袋的寿命。所述第二容尘层优选采用克重15～60g/m2纺粘无纺布、克重15～60g/m2热风无纺布、克重10～25g/m2木浆纤维过滤纸、克重15～60g/m2熔喷无纺布或克重40～150g/m2针刺无纺布。
进一步，所述保护层还复合有用以提高保护层强度的增强层，增强层采用纺粘无纺布，增强层的材料克重在15-100g/m2。所述增强层优选采用克重20～60g/m2纺粘无纺布。
本发明的第一容尘层、第二容尘层、增强层可以不必与复合的基层经胶粘剂层粘合，而是直接叠加复合即可。
本发明提供了几种所述复合空气过滤材料的制备方法：
实施方案1
一种所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，喷撒施加胶粘剂，再通过撒粉机器将除臭粉剂均匀的撒在胶粘剂层上，然后在除臭粉剂上喷洒胶粘剂，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
实施方案2
一种所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，将热熔胶粉加入除臭粉剂中，通过撒粉机器将配制的除臭粉剂均匀的撒在保护层上，进入烘道，将热熔胶粉熔化，最后与过滤层材料复合。
实施方案3
一种所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，热熔胶粉加入到除臭粉剂中，通过撒粉机器将配制的除臭粉剂均匀的撒在保护层上，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
本发明的复合空气过滤材料，具有以下有益效果：
1、较高的过滤效率和除臭效率
根据过滤袋的过滤效率要求，可以开发出能够制造H13(欧洲EN 1822-1：1998和EN 779：2002)及以下等级的过滤袋所用的各规格过滤材料。各规格材料应选择匹配的过滤材料，该系列材料过滤效率可以达到99.97％(测试粒径：0.3μm，测试滤速5.3cm/s)。
该系列材料利用除臭层的物理吸附、化学吸附、化学反应等机理除去有异味的气体，对含苯环的有机物除去率可以达到30％以上，对H2S的除去率可以达到50％，对氨气的除去率可以达到50％。
2、很低的过滤阻力
过滤阻力与过滤效率一样也是衡量过滤材料的重要参数之一，好的过滤材料在使用过程中的压差较小。该复合过滤材料采用低阻的过滤材料复合制得的，该材料阻力非常低，与同等效率的其它过滤材料相比，阻力比一般过滤材料小5％-30％。具体见下表：
Figure A20091009535400081
3、较高的容尘能力
该复合材料采用多层过滤材料复合，形成多级过滤，这样大大提高了过滤材料的容尘能力，赋予过滤袋有很长的寿命。
(四)附图说明
图1为实施例1所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图2为实施例2所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图3为实施例3所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图4为实施例4所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图5为实施例5所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图6为实施例6所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图7为实施例7所述复合空气过滤材料的结构示意图。
图8为实施例8所述复合空气过滤材料的结构示意图。
(五)具体实施方式
下面通过实施例对本发明作优选地具体的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
参照图1，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重40g/m2抗菌聚丙烯纺粘无纺布；
所述的除臭层采用克重50g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为30％活性炭，20％沸石，50％碳酸氢钠；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。所述过滤层3与除臭层2之间设有胶粘剂层7。
制备时，将保护层材料置于放料架，喷撒施加胶粘剂，再通过撒粉机器将除臭粉剂均匀的撒在胶粘剂层上，然后在除臭粉剂上喷洒胶粘剂，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
实施例2
参照图2，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重40g/m2抗菌聚丙烯纺粘无纺布；
所述的除臭层采用克重50g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为30％活性炭，20％沸石，50％碳酸氢钠；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。所述过滤层3与除臭层2之间设有胶粘剂层7。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重40g/m2热风无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例1的基础上，在过滤层3上叠加第一容尘层4即可。
实施例3
参照图3，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重40g/m2抗菌聚丙烯纺粘无纺布；
所述的除臭层采用克重50g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为30％活性炭，20％沸石，50％碳酸氢钠；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。所述过滤层3与除臭层2之间设有胶粘剂层7。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重40g/m2热风无纺布。
所述第一容尘层4还复合有进一步用以提高容尘量的第二容尘层5。所述的第二容尘层采用克重20g/m2抗菌聚丙烯纺粘无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例2的基础上，在第一容尘层4上再叠加第二容尘层5即可。
实施例4
参照图4，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重40g/m2抗菌聚丙烯纺粘无纺布；
所述的除臭层采用克重50g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为30％活性炭，20％沸石，50％碳酸氢钠；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。所述过滤层3与除臭层2之间设有胶粘剂层7。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重40g/m2热风无纺布。
所述保护层1还复合有用以提高保护层强度的增强层8。所述的增强层采用克重20g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例2的基础上，在保护层1上再叠加第二容尘层8即可。
实施例5
参照图5，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重60g/m2水刺无纺布；
所述的除臭层采用克重30g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为50％活性炭，50％沸石；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。
制备时，将保护层材料置于放料架，喷撒施加胶粘剂，再通过撒粉机器将除臭粉剂均匀的撒在胶粘剂层上，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
实施例6
参照图6，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重60g/m2水刺无纺布；
所述的除臭层采用克重30g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为50％活性炭，50％沸石；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重20g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例5的基础上，在过滤层3上叠加第一容尘层4即可。
实施例7
参照图7，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重60g/m2水刺无纺布；
所述的除臭层采用克重30g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为50％活性炭，50％沸石；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重20g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
所述第一容尘层4还复合有进一步用以提高容尘量的第二容尘层5。所述的第二容尘层采用克重20g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例6的基础上，在第一容尘层4上再叠加第二容尘层5即可。
实施例8
参照图8，一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，包括保护层1、除臭层2、过滤层3，保护层1和过滤层3分别与除臭层2的两侧面复合；
所述的保护层采用克重60g/m2水刺无纺布；
所述的除臭层采用克重30g/m2除臭粉体，除臭粉体中各成分重量比例为50％活性炭，50％沸石；
所述的过滤层采用克重40g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
所述保护层1与除臭层2之间设有胶粘剂层6。
所述过滤层3还复合有第一容尘层4。所述的第一容尘层采用克重20g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
所述保护层1还复合有用以提高保护层强度的增强层8。所述的增强层8采用克重30g/m2聚丙烯纺粘无纺布。
本实施例的复合空气过滤材料只需在实施例6的基础上，在保护层1上再叠加第二容尘层8即可。
对比例
将实施例1～8得到的复合空气过滤材料与现有技术中的一般空气过滤材料进行性能对比如下：
表1
Figure A20091009535400131
由表1可以看出，本发明在保持较高的过滤效率条件下，除臭效率较传统方法有较大提高，过滤阻力低，容尘能力高。

Claims (10)

1、一种用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于包括保护层、除臭层、过滤层，保护层和过滤层分别与除臭层的两侧面复合；
所述的保护层采用木浆纤维过滤纸、纺粘无纺布或水刺无纺布，保护层的材料克重为10～200g/m2；
所述的除臭层采用下述之一或二种以上材料的任意组合：活性炭、沸石、碳酸氢钠、铝镁硅酸盐、硅胶，除臭层的材料克重在10-300g/m2；
所述的过滤层采用熔喷无纺布、木浆纤维过滤纸或SMS无纺布，过滤层的材料克重在10-100g/m2。
2、根据权利要求1所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于所述保护层与除臭层之间设有胶粘剂层。
3、根据权利要求1或2所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于所述过滤层与除臭层之间设有胶粘剂层。
4、根据权利要求1或2所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于所述过滤层还复合有第一容尘层，所述第一容尘层采用纺粘无纺布、热风无纺布、木浆纤维过滤纸、熔喷无纺布或针刺无纺布，第一容尘层的材料克重在10-200g/m2。
5、根据权利要求4所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于所述第一容尘层还复合有进一步用以提高容尘量的第二容尘层，所述第二容尘层采用纺粘无纺布、热风无纺布、木浆纤维过滤纸、熔喷无纺布或针刺无纺布，第一容尘层的材料克重在10-200g/m2。
6、根据权利要求1所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于所述保护层还复合有用以提高保护层强度的增强层，增强层采用纺粘无纺布，增强层的材料克重在15-100g/m2。
7、根据权利要求1所述的用于过滤袋的复合空气过滤材料，其特征在于：所述的保护层采用克重20～60g/m2聚丙烯纺粘无纺布，所述的除臭层采用由10～40wt％活性炭，10～40wt％沸石，20～80wt％碳酸氢钠组成的克重20～60g/m2混合物，所述的过滤层采用克重15～50g/m2聚丙烯熔喷无纺布。
8、一种权利要求3所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，喷撒施加胶粘剂，再通过撒粉机器将除臭粉剂均匀的撒在胶粘剂层上，然后在除臭粉剂上喷洒胶粘剂，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
9、一种权利要求3所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，热熔胶粉加入到除臭粉剂中，通过撒粉机器将配制的除臭粉剂均匀的撒在胶粘剂层上，进入烘道，将热熔胶粉熔化，最后与过滤层材料复合。
10、一种权利要求3所述用于过滤袋的复合空气过滤材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将保护层材料置于放料架，热熔胶粉加入到除臭粉剂中，通过撒粉机器将配制的除臭粉剂均匀的撒在保护层上，然后与过滤层材料复合，最后经过烘干装置烘干。
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