一种长毛绒与纳米静电纺毡复合滤料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织品技术领域，具体来说，涉及一种长毛绒与纳米静电纺毡复合滤 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着空气污染的加剧，对人体的健康威胁也日益加大，需要一种过滤精度高同时 又能够消除有害气体的复合滤料。目前的机织、针刺、水刺、纺粘和熔喷滤料各有其性能特 性。一般来说，机织滤料的过滤效率低于非织造布滤料，而一般的非织造过滤布，达不到滤 除PMlO - PM2. 5以下的可吸入颗粒物的要求。
[0003] 在室内的空气中除了灰尘颗粒外，还含有甲醛、苯、甲苯、氨等各种各样的有害气 体。单纯采用吸附的方式只是将污物源转移，并没有使污染物分解消除，故存在吸附饱和 后净化效率显著下降及二次污染等问题。
[0004] 目前市场上也具有各种空气净化器的净化材料与滤料分开，增加了成本，无法做 到除尘与净化完美结合。
[0005] TiO2纳米光催化可以解决污染物处理难的问题，同时，光催化还有利于提高竹 炭滤料的比表面积。如果能够在保证除尘效果的同时，又具有一定的吸附、分解有害气体的 功能，这样可以做成一种兼具除尘过滤和去除有害气体的功能性滤料。
【发明内容】
[0006] 技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种长毛绒与纳米静电纺毡复合 滤料，该复合滤料可以提高过滤灰尘的效果，尤其是针对PMlO-PM2. 5的灰尘过滤效率高； 同时，还提供该复合滤料的制备方法，制备的复合滤料结构稳定，生成效率高。
[0007] 技术方案：为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种长毛绒与纳米静电纺毡 复合滤料，该复合滤料包括表层和里层，表层为纳米静电纺毡层，里层为长毛绒滤料层，通 过静电纳米纺工艺在长毛绒滤料层的背面纺出纳米静电纺毡层。
[0008] 作为一种实施例，所述的长毛绒滤料层和纳米静电纺毡层浸入TiO2溶胶中，浸渍 4~5min后烘干。
[0009] 作为一种实施例，所述的长毛绒滤料层包括竹炭长丝纤维织造的面层和竹炭纤维 膨体纱织造的毛绒层，毛绒层连接在面层上。
[0010] 作为一种实施例，所述的长毛绒滤料层由剖开经编间隔织物形成，所述的经编间 隔织物包括两层面层和一层间隔层，间隔层连接在两层面层之间，面层由竹炭长丝纤维织 造，间隔层由竹炭纤维膨体纱织造。
[0011] 作为一种实施例，所述的纳米静电纺毡层由聚乙烯醇纳米纤维制成。
[0012] 另一方面，本发明还提供一种长毛绒与纳米静电纺毡复合滤料的制备方法，该制 备方法包括以下步骤： 步骤10)织造经编间隔织物： 利用拉舍尔双针床经编机织造经编间隔织物，经编间隔织物包括两层面层和一层间隔 层，间隔层连接在两层面层之间； 步骤20)制备长毛域滤料层： 首先将步骤10)织造的经编间隔织物进行热定型处理，然后将定型后的经编间隔织物 从中间剖开，形成两块长毛绒滤料层，每块长毛绒滤料层包括一个面层和一个毛绒层； 步骤30)制备纳米静电纺毡层： 首先将聚乙烯醇聚合物制成纺丝溶液，然后利用静电纺丝装置进行静电纺丝，在静电 纺丝过程中，将步骤20)制备的长毛绒滤料层的面层作为接收面，使聚乙烯醇纳米纤维以无 序状排列于长毛绒滤料层的面层上，形成纳米静电纺毡层，从而制成复合滤料； 步骤40)进行后处理： 首先将步骤30)制备的复合滤料经过超声波清洗，去除纤维中的油剂，然后将复合滤料 浸入TiO2溶胶中，然后取出烘干，从而制得经过后处理的复合滤料。
[0013] 作为一种实施例，所述的步骤10)中，面层采用200~400D竹炭长丝纤维织造，面 层厚度为〇. 2~0. 5mm ;间隔层采用竹炭纤维膨体纱织造，间隔层中相邻的竹炭纤维膨体纱 间隔1~3个针距，间隔层的厚度为10~50mm ;经编间隔织物的面层组织采用编链组织， 编链组织中线圈密度为10~15圈/cm。
[0014] 作为一种实施例，所述的步骤20)中，热定型处理中的定型温度为110~120°C， 定型时间为8~10分钟；长毛绒滤料层中毛绒层的绒毛长度为5~25mm，绒毛呈波浪状屈 曲。
[0015] 作为一种实施例，所述的步骤30)中，聚乙稀醇纳米纤维的直径为100~500nm，纳 米静电纺毡层的克重为1~4 g/m2。
[0016] 作为一种实施例，所述的步骤40)中，浸入TiO2溶胶的时间为4~5min,烘干温 度为70~80 °C，1102溶胶中钛的质量含量为55. 8%。
[0017] 有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果： 1、充分发挥了纳米静电纺毡和长毛绒滤料这两种不同结构特征滤料的性能优势，通过 经编工艺与静电纺工艺复合制备了复合滤料，提高了过滤精度和过滤效率，延长了滤料使 用寿命。
[0018] 2、充分利用了竹炭纤维的超强吸附和1102分解有害气体的能力与长毛绒极大的 表面积结构特征，能够有效吸附分解甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质。该复合滤料采用的纳 米纤维层和长毛绒层，大大增加了纤维的吸附面积，达到除尘、消臭和吸附有害气体多重功 能。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明复合滤料的一种结构剖视图。
[0020] 图中有：长毛绒滤料层1、面层101、毛绒层102、纳米静电纺毡层2。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合实施例对本发明的内容作进一步说明。
[0022] 如图1所示，本发明的一种长毛绒与纳米静电纺毡复合滤料，包括表层和里层，表 层为纳米静电纺毡层2,里层为长毛绒滤料层1，通过静电纳米纺工艺在长毛绒滤料层1的 背面纺出纳米静电纺毡层2。作为优选，所述的纳米静电纺毡层2由聚乙烯醇纳米纤维制 成。
[0023] 上述结构的复合滤料，在清洁空气时，首先利用纳米静电纺毡层2的纳米纤维所 形成的超细孔隙对微尘进行精细过滤，然后再利用长毛绒滤料层1中的卷曲毛绒的极大表 面积，再次吸附微尘。这种复合结构可以提高对PMlO-PM2. 5以下微尘的过滤效率。
[0024] 作为一种实施例，长毛绒滤料层1和纳米静电纺毡层2浸入TiO2溶胶中，浸渍 4~5min后烘干。在长毛绒滤料层1和纳米静电纺毡层2浸入TiO 2溶胶后，使长毛绒滤料 层1和纳米静电纺毡层2具有光催化分解甲醛等有害气体的功能。利用TiO2来分解长毛 绒滤料层1和纳米静电纺毡层2吸附的甲醛等有害气体，使得有害气体不仅仅被长毛绒滤 料层1和纳米静电纺毡层2吸附，还被分解，从而达到消除有害气体的作用，增加了对污染 空气的净化效果。
[0025] 作为一种实施例，长毛绒滤料层1包括竹炭长丝纤维织造的面层101和竹炭纤维 膨体纱织造的毛绒层102,毛绒层102连接在面层101上。利用竹炭长丝纤维织造的面层 101，提供了滤料的强力，保持结构稳定。利用竹炭纤维膨体纱织造的毛绒层102,具有吸附 分解能力，能吸湿干燥、消臭抗菌并具有负离子穿透等性能，可达到除尘、消臭和吸附有害 气体多重功能。
[0026] 作为一种实施例，长毛绒滤料层1由剖开经编间隔织物形成，经编间隔织物包括 两层面层和一层间隔层，间隔层连接在两层面层之间，面层由竹炭长丝纤维织造，间隔层由 竹炭纤维膨体纱织造，结构更加稳定。现有的采用长毛绒滤料采用植绒的方式，容易脱落掉 毛。本实施例采用剖开经编间隔织物形成长毛绒滤料层1，不仅生产效率高，而且绒毛与面 层结合更加紧密，不易脱落。
[0027] 长毛绒滤料层1只能过滤较大颗粒灰尘，本发明采用纳米静电纺毡层2与之复合， 提高过滤效率，特别是针对PM10-PM2. 5的过滤效率高，达到99. 9%。同时，本发明采用TiO2 溶胶对复合滤料进行后处理，提高了对有害气体的吸附和分解能力，实现了除尘和净化空 气多功能效果。
[0028] -种上述结构的长毛绒与纳米静电纺毡复合滤料的制备方法，包括以下步骤： 步骤10)织造经编间隔织物：利用拉舍尔双针床经编机织造经编间隔织物，经编间隔 织物包括两层面层和一层间隔层，间隔层连接在两层面层之间。
[0029] 在步骤10)中，作为优选方案，面层采用200~400D (D为细度单位丹尼尔）竹炭 长丝纤维织造，面层厚度为0. 2~0. 5mm，