CN205516894U - 一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料 - Google Patents

一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料 Download PDF

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杜川
吴腾飞
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Tianjin Tsingke Environmental Protection Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,包括依次设置的无纺布保护层、微米纤维层、纳米纤维层以及无纺布基材层,且各层表面及内部均包裹有石墨烯纳米片。本实用新型所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,采用无纺布基材层、纳米纤维层和微米纤维层,分别实现了对不同粒径的微粒的深度截留,且空气阻力低,过滤效果好;此外,通过在各个纤维层的纤维表面以及内部组装具有大比表面积和高吸附性的石墨烯,可实现“吸附为主,拦截、筛分、惯性为辅”的多层次深度过滤,进而同步提高过滤精度和透气量。

Description

一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料
技术领域
本实用新型属于分离领域,尤其是涉及一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料。
背景技术
随着工业化进程的加快,大气污染日益严重。近年来,全国多地雾霾天气频发,PM2.5指数连连爆表。2013年,全国平均雾霾天数达29.9天,创52年之最。PM2.5又称细颗粒物,是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物。大量PM2.5充斥在空气中不仅会污染环境,而且严重危害人们的身体健康。因此,如何减少空气中的PM2.5、净化环境、减少污染成为目前亟待解决的社会性问题。然而,目前传统的过滤材料虽然对大颗粒物的过滤效率较高,但对PM2.5的过滤效果却不尽人意,存在过滤精度低的缺陷。而且,目前空气材料对颗粒物的过滤主要依靠纤维间孔隙的筛分作用来实现,在提高过滤精度的同时,过滤阻力就会迅速增加,导致透气量下降。因此,如何解决过滤精度与透气量之间的矛盾,开发高精度、低阻力、高透气量的新型空气过滤材料显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本实用新型旨在提出一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,以解决目前空气材料对颗粒物的过滤技术中过滤精度与透气量不同步的问题。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,包括依次设置的无纺布保护层、微米纤维层、纳米纤维层以及无纺布基材层,且各层表面及内部均包裹有石墨烯纳米片。
进一步的,所述微米纤维层和所述纳米纤维层采用任意复合的方式形成至少两层夹层结构。
进一步的,所述无纺布保护层和所述无纺布基材层均为针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶或涤纶纺粘布中的一种。
进一步的,所述无纺布保护层和所述无纺布基材层克重均为40~100g/m2
进一步的,所述微米纤维层为丙纶、涤纶或聚乳酸的熔喷布,或聚丙烯、聚酯或聚乳酸的微米纤维膜。
进一步的,所述微米纤维层每层的厚度为400~2000μm。
进一步的,所述纳米纤维层为电纺聚丙烯、聚酯或聚乳酸纳米纤维膜。
进一步的,所述纳米纤维层每层的厚度为500~1000nm。
进一步的,所述无纺布保护层、微米纤维层、纳米纤维层以及无纺布基材层两两之间通过超声波复合法焊接固定。
相对于现有技术,本实用新型所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料具有以下优势:
本实用新型所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,采用无纺布基材层、纳米纤维层和微米纤维层,分别实现了对不同粒径的微粒的深度截留,且空气阻力低,过滤效果好;此外,通过在各个纤维层的纤维表面以及内部组装具有大比表面积和高吸附性的石墨烯,可实现“吸附为主,拦截、筛分、惯性为辅”的多层次深度过滤,进而同步提高过滤精度和透气量。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料简单结构示意图。
图2为本实用新型实施例2所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料简单结构示意图。
附图标记说明:
1-无纺布保护层;2-微米纤维层;3-纳米纤维层;4-无纺布基材层。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
实施例1
一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,包括依次设置的无纺布保护层1、微米纤维层2、纳米纤维层3以及无纺布基材层4,且各层表面及内部均包裹有石墨烯纳米片。
所述微米纤维层2和所述纳米纤维层3采用任意复合的方式形成两层夹层结构。
所述无纺布保护层1和所述无纺布基材层4均为针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶或涤纶纺粘布中的一种。
所述无纺布保护层1和所述无纺布基材层4克重均为60g/m2
所述微米纤维层2为丙纶、涤纶或聚乳酸的熔喷布,或聚丙烯、聚酯或聚乳酸的微米纤维膜。
所述微米纤维层2每层的厚度为800μm。
所述纳米纤维层3为电纺聚丙烯、聚酯或聚乳酸纳米纤维膜。
所述纳米纤维层3每层的厚度为600nm。
所述无纺布保护层1、微米纤维层2、纳米纤维层3以及无纺布基材层4两两之间通过超声波复合法焊接固定。
实施例2
一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,包括依次设置的无纺布保护层1、微米纤维层2、纳米纤维层3以及无纺布基材层4,且各层表面及内部均包裹有石墨烯纳米片。
所述微米纤维层2和所述纳米纤维层3采用任意复合的方式形成三层夹层结构。
所述无纺布保护层1和所述无纺布基材层4均为针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶或涤纶纺粘布中的一种。
所述无纺布保护层1和所述无纺布基材层4克重均为70g/m2
所述微米纤维层2为丙纶、涤纶或聚乳酸的熔喷布,或聚丙烯、聚酯或聚乳酸的微米纤维膜。
所述微米纤维层3每层的厚度为600μm。
所述纳米纤维层3为电纺聚丙烯、聚酯或聚乳酸纳米纤维膜。
所述纳米纤维层3每层的厚度为500nm。
所述无纺布保护层1、微米纤维层2、纳米纤维层3以及无纺布基材层4两两之间通过超声波复合法焊接固定。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:包括依次设置的无纺布保护层(1)、微米纤维层(2)、纳米纤维层(3)以及无纺布基材层(4),且各层表面及内部均包裹有石墨烯纳米片。
2.根据权利要求1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述微米纤维层(2)和所述纳米纤维层(3)采用任意复合的方式形成至少两层夹层结构。
3.根据权利要求1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述无纺布保护层(1)和所述无纺布基材层(4)均为针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶或涤纶纺粘布中的一种。
4.根据权利要求1或3所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述无纺布保护层(1)和所述无纺布基材层(4)克重均为40~100g/m2
5.根据权利要求1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述微米纤维层(2)为丙纶、涤纶或聚乳酸的熔喷布,或聚丙烯、聚酯或聚乳酸的微米纤维膜。
6.根据权利要求1或5所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述微米纤维层(2)每层的厚度为400~2000μm。
7.根据权利要求1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述纳米纤维层(3)为电纺聚丙烯、聚酯或聚乳酸纳米纤维膜。
8.根据权利要求1或7所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述纳米纤维层(3)每层的厚度为500~1000nm。
9.根据权利要求1所述的一种多尺度、低阻力空气过滤净化材料,其特征在于:所述无纺布保护层(1)、微米纤维层(2)、纳米纤维层(3)以及无纺布基材层(4)两两之间通过超声波复合法焊接固定。
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