CN107376671A - 以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：将热熔胶加热融化至75℃～95℃；用上述产物将涤纶针刺材料与聚四氟乙烯膜粘合；将上述产物在室温下进行固化处理，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。本发明的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，以聚四氟乙烯为原料，聚四氟乙烯膜表面布满原纤维状微孔，具有优异的微颗粒过滤效果，可以广泛应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。克服了现有新风***所使用的HEPA过滤材料过滤效率随时间不断降低，需定期更换的缺陷。

Description

以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料及其制备方法和应用。
背景技术
现有普遍应用于新风***的高效过滤材料都是用的HEPA材料(即高效空气过滤器)制成的，其中最常见的材质有PP滤纸、复合PET滤纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维。这些材料的主要缺点是依靠纤维根部的静电吸附颗粒物，在使用环境湿度较大时会失去作用，使用一定时间后(一般不长于三个月)静电作用逐渐衰退，直至不起作用。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法。
本发明的一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，包括如下步骤：S101：将热熔胶加热融化至75℃～95℃；S102：用所述步骤S101得到的产物将涤纶针刺材料与聚四氟乙烯膜粘合；S103：将所述步骤S102得到的产物在室温下进行固化处理，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
本发明的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，以聚四氟乙烯为原料，聚四氟乙烯膜表面布满原纤维状微孔，孔隙率在90％以上，每一平方英寸有多达90亿个微孔，具有优异的微颗粒过滤效果，可以广泛应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。由于它的孔径平均在0.2微米，可以过滤绝大多数PM 2.5颗粒物(一般粒径在0.5至1.0微米之间的颗粒物占99％以上)。用于新风***中，无需更换，理论上可永久保持其过滤精度，克服了现有新风***所使用的HEPA过滤材料过滤效率随时间不断降低，需定期更换的缺陷。
另外，根据本发明上述实施例的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述聚四氟乙烯膜的孔径为0.1μm～0.3μm。
进一步地，所述涤纶针刺材料的厚度为3.0cm～3.5cm。
进一步地，在所述步骤S103中，固化处理的时间为45h～50h。
本发明的另一个目的在于提出所述的制备方法得到的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
本发明的再一个目的在于提出以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料在新风***中的应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为现有的新风***的高效过滤滤芯材料放大500倍后的图片；
图2为现有的新风***的高效过滤滤芯材料的吸附示意图；
图3为本发明的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料中的聚四氟乙烯膜放大3000倍后的电子显微镜图片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
实施例1提出了一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，其制备方法，包括如下步骤：
(1)将热熔胶加热融化至75℃。
(2)用所述步骤(1)得到的产物将厚度为3.5cm的涤纶针刺材料与孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜粘合。
(3)将所述步骤(2)得到的产物在室温下进行固化处理50h，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
实施例2
实施例2提出了一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，其制备方法，包括如下步骤：
(1)将热熔胶加热融化至95℃。
(2)用所述步骤(1)得到的产物将厚度为3.0cm的涤纶针刺材料与孔径为0.3μm的聚四氟乙烯膜粘合。
(3)将所述步骤(2)得到的产物在室温下进行固化处理45h，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
实施例3
实施例3提出了一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，其制备方法，包括如下步骤：
(1)将热熔胶加热融化至85℃。
(2)用所述步骤(1)得到的产物将厚度为3.2cm的涤纶针刺材料与孔径为0.2μm的聚四氟乙烯膜粘合。
(3)将所述步骤(2)得到的产物在室温下进行固化处理48h，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
如图1-图3所示，现有的新风***的高效过滤滤芯，主要核心部件是HEPA(即高效过滤器)材料，俗称静电棉，其过滤颗粒物功能主要靠纤维根部的静电吸附来实现。一般时间在3天以上或者在潮湿条件下，其吸附颗粒物的功能就会基本失效。本发明使用的PTFE膜其孔径为0.2微米左右，可以过滤绝大多数PM 2.5颗粒物(一般粒径在0.5至1.0微米之间的颗粒物占99％以上)，所以一般的细微颗粒物都可以被阻拦，而PTFE膜本身具有耐高温、耐低温、抗腐蚀的良好物理性能，所以本发明的过滤材料可以长期使用，无需更换。
综上，本发明的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料，以聚四氟乙烯为原料，聚四氟乙烯膜表面布满原纤维状微孔，孔隙率在90％以上，每一平方英寸有多达90亿个微孔，具有优异的微颗粒过滤效果，可以广泛应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。用于新风***中，无需更换，理论上可永久保持其过滤精度，克服了现有新风***所使用的HEPA过滤材料过滤效率随时间不断降低，需定期更换的缺陷。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101：将热熔胶加热融化至75℃～95℃；
S102：用所述步骤S101得到的产物将涤纶针刺材料与聚四氟乙烯膜粘合；
S103：将所述步骤S102得到的产物在室温下进行固化处理，得到以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
2.根据权利要求1所述的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯膜的孔径为0.1μm～0.3μm。
3.根据权利要求1所述的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，其特征在于，所述涤纶针刺材料的厚度为3.0cm～3.5cm。
4.根据权利要求1所述的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S103中，固化处理的时间为45h～50h。
5.权利要求1-4任一项所述的制备方法得到的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料。
6.权利要求5所述的以聚四氟乙烯膜为基础的过滤材料在新风***中的应用。
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