CN104258643B - 多尺度聚合物纤维空气净化过滤网 - Google Patents

Abstract

多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，属于空气净化设备技术领域，包括聚合物纤维，所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是普通纤维与异形截面纤维多孔吸附材料的混合物；所述异形截面纤维为C型截面纤维、120度三C型截面纤维、V型截面纤维、三叶草型截面纤维、W型截面纤维中的一种或几种的混合；所述的普通纤维纤度为10-1000dtex；所述的异型截面纤维纤度为0.1-20dtex；所述的普通纤维与异形截面纤维长度均为50μm-500mm；通风时，空气中的污染物微尘会吸附在异形截面纤维的内、外层表面，形成内层污染物和外层污染物。本发明的有益效果是：与O型截面纤维比较，比面积增加80-160％以上、容尘量为1.8-2.6倍，滤菌效率达100％，对PM0.3-PM10的可吸入悬浮颗粒物进行有效吸附去除。

Description

多尺度聚合物纤维空气净化过滤网

技术领域

本发明为空气净化过滤网，特别涉及多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，属于空气净化设备技术领域。

背景技术

目前，随着随着现代工业的高速发、同时对环境保护的疏忽，中国以及世界各地的空气质量持续恶化，空气中的PM0.3-PM10可吸入颗粒物严重超出标准的雾霾现象频频出现，程度日益加重，对人们的身心健康和工作生活产生了严重的不良影响。

空气过滤器是空调、暖通、新风***等设备中空气净化部分的核心设备，通过空气过滤器，可消除外界空气以及室内空气中的各种悬浮物，以保证室内空气品质。过滤器对空气形成阻力，随着过滤器积尘的增加，过滤器阻力将随着增大。当过滤器积尘太多，阻力过高，将使过滤器通过风量降低，或者过滤器局部被穿透，所以，当过滤器阻力增大到某一规定值时，过滤器将报废。因此过滤器中的空气过滤净化材料性能的优劣直接影响到空气过滤器的性能及使用寿命。

空气过滤器大致可分为初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器。其中初效过滤器主要用于过滤5-10μm以上的尘埃和异物，其初阻力一般在10-50Pa左右，粗初效过滤器更换周期在1-3个月左右；中效过滤器，主要用于捕集1-5μm的颗粒灰尘及各种悬浮物，其初阻力在50-90Pa左右，中效过滤器更换周期在3-6个月左右；高效过滤器，主要用于过滤0.3-1μm的各种悬浮物，其初阻力一般要求≤220Pa，更换周期在6-18个月左右。高效过滤器价格高，普通空调及新风设备很少使用，而且沉积在纤维表面的颗粒物会产生静电屏蔽作用，会减小过滤效率。

由上述可知，为解决目前主要以PM0.3-PM10可吸入悬浮颗粒物为主的空气雾霾，对室内空气品质的影响，必须要用到中效甚至高效过滤器。然而，中效过滤器初阻力至少在50Pa以上，且随着不断使用，气流阻力不断加强，可达到400Pa左右。因此使用中效过滤器，虽然能够在一定程度上改善室内空气品质，但是气流阻力使其应用在目前的空调、暖通、新风***等设备中，将会引起设备噪音增大、***能效比增高、风机用电量增加、室内空气流量减小等一系列问题。

另一方面，室内环境的污染不尽是固体颗粒物，还有建筑物、空调器、暖通设备产生的甲苯、VOC等污染气体及外环境的病毒、细菌等进入室内对人类健康的侵害也是触目惊心的，为了解决这些污染对人类的侵害，应对室内空气的污染物进行清除。

发明内容

本发明的目的是针对上述空气净化过滤网的现有技术中，存在比面积小、容尘量低、气流阻力高、过滤效果差、对大气菌的滤菌效率低、气流初阻力大的缺陷，提供了多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，可以达到比面积大、容尘量高、气流阻力低、过滤效果好、对大气菌的滤菌效率高、气流初阻力小的目的。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维，所述聚合物纤维通过水刺法制成空气过滤用无纺布材料，再按通风面的大小制成聚合物纤维空气净化过滤网；

所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是普通纤维与异形截面纤维的混合物；所述异形截面纤维为含有异形截面纤维的多孔吸附材料，异形截面纤维为C型截面纤维、120度三C型截面纤维、V型截面纤维、三叶草型截面纤维、W型截面纤维中的一种或几种的混合；

所述的普通纤维纤度为10-1000dtex；所述的异型截面纤维纤度为0.1-20dtex；

所述的普通纤维与异形截面纤维长度均为50μm-500mm；

通风时，空气中的污染物微尘会吸附在异形截面纤维的内、外层表面，形成内层污染物和外层污染物。

所述120度三C型截面纤维包含3个C型截面纤维，3个C型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个C型截面纤维在上方，另2个C型截面纤维在下方、并在上方C型截面纤维中心线两侧对称设置，120度三C型截面纤维中心至下方C型截面纤维的上端联线与上方C型截面纤维中心线之间的夹角α为120°；所述三叶草型截面纤维包含3个草型截面纤维，3个草型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个草型截面纤维在上方，另2个草型截面纤维在下方、并在上方草型截面纤维中心线两侧对称设置，上方草型截面纤维中心线与下方草型截面纤维中心线之间的夹角β为120°。

所述的普通纤维纤度为200dtex；所述异形截面纤维为C型截面纤维，纤度为5dtex，单根纤维长度为2mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与C型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为250dtex；所述异形截面纤维为120度三C型截面纤维，纤度为6dtex，单根纤维长度为3mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与120度三C型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为300dtex；所述异形截面纤维为V型截面纤维，纤度为7dtex，单根纤维长度为4mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与V型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为350dtex；所述异形截面纤维为三叶草型截面纤维，纤度为8dtex，单根纤维长度为5mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与三叶草型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为400dtex；所述异形截面纤维为W型截面纤维，纤度为9dtex，单根纤维长度为6mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与W型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为450dtex；所述异形截面纤维为120度三C型截面纤维和W型截面纤维，纤度均为10dtex，单根纤维长度均为7mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与120度三C型截面纤维和W型截面纤维的混合物。

所述的普通纤维纤度为500dtex；所述异形截面纤维为C型截面纤维、V型截面纤维和三叶草型截面纤维，纤度均为11dtex，单根纤维长度均为8mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与C型截面纤维、V型截面纤维和三叶草型截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维包括C型截面纤维、V型截面纤维、三叶草型截面纤维、W型截面纤维、120度三C型截面纤维均以聚乳酸为原料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

包含具有异形截面的聚合物纤维的空气过滤净化材料，可对空气中PM0.3-PM10的可吸入悬浮颗粒物进行有效吸附去除，过滤效率达99.8％、或99.9％以上，气流阻力不同，使过滤效率略有不同。具有比面积增加、容尘量高、气流阻力低的特点，能最大程度提高了过滤器的使用时间，对大气菌的滤菌效率达100％，1500m³/h的风量条件下，气流初阻力小于50Pa，可同时取代目前空气过滤中的中效过滤器和高效过滤器，在达到相同过滤效果的前提下，降低相关通风***结构成本和能耗。

异形截面纤维与通常的O型截面纤维相比，比面积的增加和容尘量的扩大情况如表1所示。

表1：

附图说明

图1是：C型截面纤维吸附微尘示意图；

图2是：120度三C型截面纤维吸附微尘示意图；

图3是：V型截面纤维吸附微尘示意图；

图4是：三叶草型截面纤维吸附微尘示意图；

图5是：W型截面纤维吸附微尘示意图。

附图标记说明：C型截面纤维1、内层污染物2、外层污染物3、V型截面纤维4、三叶草型截面纤维5、W型截面纤维6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维，所述聚合物纤维通过水刺法制成空气过滤用无纺布材料，再按通风面的大小制成聚合物纤维空气净化过滤网；

所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是普通纤维与异形截面纤维的混合物；所述异形截面纤维为含有C型截面纤维1的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为200dtex；所述的C型截面纤维1纤度为5dtex；

所述的普通纤维与C型截面纤维1长度均为2mm；

通风时，空气中的污染物微尘会吸附在异形截面纤维的内、外层表面，形成内层污染物2和外层污染物3。

所述C型截面纤维1以聚乳酸为原料制成。

本发明中，可吸入悬浮颗粒物过滤效率和气流阻力，测试标准参照GB/T14295-2008空气过滤器和GB_T6165-2008高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力；大气菌的滤菌效率，测试标准参照CNS14775-2003医用面罩材料细菌过滤效率试验法。

实施例2：

如图2所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有120度三C型截面纤维1的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为250dtex；所述的120度三C型截面纤维纤度为6dtex；

所述的普通纤维与120度三C型截面纤维长度均为3mm；

所述120度三C型截面纤维1以聚乳酸为原料制成。

所述120度三C型截面纤维包含3个C型截面纤维1，3个C型截面纤维1的开口向外、底部互相对接，1个C型截面纤维1在上方，另2个C型截面纤维1在下方、并在上方C型截面纤维1中心线两侧对称设置，120度三C型截面纤维1中心至下方C型截面纤维1的上端联线与上方C型截面纤维1中心线之间的夹角α为120°。

余同实施例1。

实施例3：

如图3所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有V型截面纤维4的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为300dtex；所述的V型截面纤维4纤度为7dtex；

所述的普通纤维与V型截面纤维4长度均为4mm；

所述V型截面纤维4以聚乳酸为原料制成。

余同实施例1。

实施例4：

如图4所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有三叶草型截面纤维5的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为350dtex；所述的三叶草型截面纤维5纤度为8dtex；

所述的普通纤维与三叶草型截面纤维5长度均为5mm；

所述三叶草型截面纤维5以聚乳酸为原料制成。

所述三叶草型截面纤维5包含3个草型截面纤维，3个草型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个草型截面纤维在上方，另2个草型截面纤维在下方、并在上方草型截面纤维中心线两侧对称设置，上方草型截面纤维中心线与下方草型截面纤维中心线之间的夹角β为120°。

余同实施例1。

实施例5：

如图5所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有W型截面纤维6的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为400dtex；所述的W型截面纤维6纤度为9dtex；

所述的普通纤维与W型截面纤维6长度均为6mm；

所述W型截面纤维6以聚乳酸为原料制成。

余同实施例1。

实施例6:

如图2、5所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有120度三C型截面纤维1和W型截面纤维6的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为450dtex；所述的120度三C型截面纤维1和W型截面纤维6纤度为6dtex；

所述的普通纤维、120度三C型截面纤维1和W型截面纤维6长度均为7mm；

所述120度三C型截面纤维1和W型截面纤维6以聚乳酸为原料制成。

所述120度三C型截面纤维1包含3个C型截面纤维1，3个C型截面纤维1的开口向外、底部互相对接，1个C型截面纤维1在上方，另2个C型截面纤维1在下方、并在上方C型截面纤维1中心线两侧对称设置，120度三C型截面纤维1中心至下方C型截面纤维1的上端联线与上方C型截面纤维1中心线之间的夹角α为120°。

余同实施例1。

实施例7:

如图1、3、4所示，多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维；所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与异形截面纤维的混合物。

所述异形截面纤维为含有C型截面纤维1、V型截面纤维4和三叶草型截面纤维5的多孔吸附材料；

所述的普通纤维纤度为500dtex；所述的C型截面纤维1、V型截面纤维4和三叶草型截面纤维5纤度为11dtex；

所述的普通纤维与C型截面纤维1、V型截面纤维4和三叶草型截面纤维5长度均为8mm；

所述C型截面纤维1、V型截面纤维4和三叶草型截面纤维5以聚乳酸为原料制成。

所述三叶草型截面纤维5包含3个草型截面纤维，3个草型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个草型截面纤维在上方，另2个草型截面纤维在下方、并在上方草型截面纤维中心线两侧对称设置，上方草型截面纤维中心线与下方草型截面纤维中心线之间的夹角β为120°。

余同实施例1。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的7种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，包括聚合物纤维，所述聚合物纤维通过水刺法制成空气过滤用无纺布材料，再按通风面的大小制成聚合物纤维空气净化过滤网；其特征在于：

所述聚合物纤维为多尺度聚合物纤维，是普通纤维与异形截面纤维的混合物；所述异形截面纤维为含有异形截面纤维的多孔吸附材料，异形截面纤维为C型截面纤维、120度三C型截面纤维、V型截面纤维、三叶草型截面纤维、W型截面纤维中的一种或几种的混合；

所述120度三C型截面纤维包含3个C型截面纤维，3个C型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个C型截面纤维在上方，另2个C型截面纤维在下方、并在上方C型截面纤维中心线两侧对称设置，120度三C型截面纤维中心至下方C型截面纤维的上端联线与上方C型截面纤维中心线之间的夹角α为120°；所述三叶草型截面纤维包含3个草型截面纤维，3个草型截面纤维的开口向外、底部互相对接，1个草型截面纤维在上方，另2个草型截面纤维在下方、并在上方草型截面纤维中心线两侧对称设置，上方草型截面纤维中心线与下方草型截面纤维中心线之间的夹角β为120°；

所述的普通纤维纤度为10-1000dtex；所述的异型截面纤维纤度为0.1-20dtex；

所述的普通纤维与异形截面纤维长度均为50μm-500mm；

通风时，空气中的污染物微尘会吸附在异形截面纤维的内、外层表面，形成内层污染物和外层污染物。

2.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为200dtex；所述异形截面纤维为C型截面纤维，纤度为5dtex，单根纤维长度为2mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与C型截面纤维的混合物。

3.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为250dtex；所述异形截面纤维为120度三C型截面纤维，纤度为6dtex，单根纤维长度为3mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与120度三C型截面纤维的混合物。

4.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为300dtex；所述异形截面纤维为V型截面纤维，纤度为7dtex，单根纤维长度为4mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与V型截面纤维的混合物。

5.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为350dtex；所述异形截面纤维为三叶草型截面纤维，纤度为8dtex，单根纤维长度为5mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与三叶草型截面纤维的混合物。

6.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为400dtex；所述异形截面纤维为W型截面纤维，纤度为9dtex，单根纤维长度为6mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与W型截面纤维的混合物。

7.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为450dtex；所述异形截面纤维为120度三C型截面纤维和W型截面纤维，纤度均为10dtex，单根纤维长度均为7mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与120度三C型截面纤维和W型截面纤维的混合物。

8.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述的普通纤维纤度为500dtex；所述异形截面纤维为C型截面纤维、V型截面纤维和三叶草型截面纤维，纤度均为11dtex，单根纤维长度均为8mm；所述多尺度聚合物纤维是普通纤维与C型截面纤维、V型截面纤维和三叶草型截面纤维的混合物。

9.根据权利要求1所述的多尺度聚合物纤维空气净化过滤网，其特征在于：所述异形截面纤维包括C型截面纤维、V型截面纤维、三叶草型截面纤维、W型截面纤维、120度三C型截面纤维均以聚乳酸为原料制成。