一种长毛绒与纳米静电纺毡复合滤料及其制备方法_2

文档序号:8479538阅读:来源:国知局
保证了面层强度和结构稳定;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,形成不同排列密度及高度的绒毛层,使间隔织物在厚度上结构稳定。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。采用编链组织可以增加了 面层强度。
[0030] 步骤20)制备长毛绒滤料层: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1,每块长毛绒滤料 层1包括一个面层101和一个毛绒层102。
[0031] 在步骤20)中,作为优选方案,热定型处理中的定型温度为110~120°C,定型时 间为8~10分钟。将经编间隔织物进行热定性可以保持间隔织物的结构稳定性。定型温 度设定大于纤维的玻璃化温度,低于纤维熔点。长毛绒滤料层中毛绒层102的绒毛长度为 5~25mm,绒毛呈波浪状屈曲。纤维卷曲可以增加纤维的长度,增大纤维的表面积。
[0032] 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101上,形成纳米静 电纺毡层2,从而制成复合滤料。
[0033] 在步骤30)中,作为优选方案,聚乙稀醇纳米纤维的直径为100~500nm,纳米静电 纺毡层2的克重为1~4 g/m2。聚乙烯醇纳米纤维为纳米级结构,提高过滤效率。
[0034] 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TiO 2溶胶中,然后取出烘干,从而制得经过后处理的复合 滤料。
[0035] 在步骤40)中,作为优选方案,浸入TiO2溶胶的时间为4~5min,烘干温度为 70~80 °C,1102溶胶中钛含量为55. 8%。经浸渍烘干处理后,TiO 2粒子均匀粘附在纤维表 面。由于长毛绒的绒毛存在,可以增加滤料中TiO2粒子的数量,提高分解能力。同时,由于 竹炭纤维的吸附能力,形成了纤维表面TiO 2粒子附近有害气体浓度增加,也提高了光催化 降解反映速率,增加了有害气体的分解率。绒毛呈波浪状屈曲,增加了绒毛与空气的接触面 积,同时绒毛上含有TiO 2,可以分解有害气体。TiO2附着在绒毛上,而绒毛是动态的,明显增 加了 1102分解有害气体的效率。
[0036] 下面通过实验来论证本发明技术方案具有的优良技术效果。
[0037] 实施例1 一种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: 经编间隔织物在拉舍尔双针床经编机上织造而成。该机具有6把梳栉,其中经编间隔 织物的两个面层采用前后四把梳栉织造,面层采用300D/96f的竹炭长丝纤维织造,组织采 用编链组织。编链组织中线圈密度为10圈/cm。面层厚度为0.3_。间隔织物的间隔层采 用中间两把梳栉织造,垫纱数码采用1-0 2-1/2-1 1-0//和2-1 1-0/1-0 2-1//,相邻间隔 丝间隔1个针距,增加了间隔丝的密度和织物的稳定性。间隔层的厚度为20mm。间隔丝采 用竹炭纤维膨体纱,该纱线屈曲蓬松,具有较大的表面积。
[0038] 步骤20)制备长毛绒滤料层: 经编间隔织物下机后经热定型,定型温度为120°C,定型时间为10分钟。定型后的经编 间隔织物从中间剖开,形成两块由一个面层和一个绒层组成的长毛绒滤料层。滤料的绒毛 长度为10_,呈波浪状屈曲,具有较大吸附表面积。
[0039] 步骤30)制备纳米静电纺毡层: 纳米毡采用纳米静电纺丝技术及工艺,将聚乙烯醇(PVA)聚合物制成纺丝溶液,利用静 电纺丝装置进行静电纺丝。PVA聚合物在电场的左右下形成一股带电的喷射流,采用长毛绒 滤料层的面层作为接收面,使PVA纳米纤维以无序状排列于长毛绒织物背面,形成类似无 纺布的纳米纤维膜,制备成复合滤料。PVA纳米纤维的直径为250nm,纳米静电纺毡层的克 重为3 g/m2。
[0040] 步骤40)进行后处理: 将制好的复合滤料将经过超声波清洗,然后将复合滤料钛浸入质量含量为55. 8%的 TiO2溶胶中,4min后取出烘干,烘干温度为70 °C,从而制得经过后处理的复合滤料。
[0041] 实施例2 一种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: 经编间隔织物在拉舍尔双针床经编机上织造而成。该机具有6把梳栉,其中经编间隔 织物的两个面层采用前后四把梳栉织造,面层采用200D/96f的竹炭长丝纤维织造,组织采 用编链组织。编链组织中线圈密度为13圈/cm。面层厚度为0.2_。间隔织物的间隔层采 用中间两把梳栉织造,垫纱数码采用1-0 3-2/3-2 1-0//和3-2 1-0/1-0 3-2//,相邻间隔 丝间隔3个针距,增加了间隔丝的密度和织物的稳定性。间隔层的厚度为50mm。间隔丝采 用竹炭纤维膨体纱,该纱线屈曲蓬松,具有较大的表面积。
[0042] 步骤20)制备长毛绒滤料层: 经编间隔织物下机后经热定型,定型温度为110°c,定型时间为9分钟。定型后的经编 间隔织物从中间剖开,形成两块由一个面层和一个绒层组成的长毛绒滤料层。滤料的绒毛 长度为25mm,呈波浪状屈曲,具有较大吸附表面积。
[0043] 步骤30)制备纳米静电纺毡层: 纳米毡采用纳米静电纺丝技术及工艺,将聚乙烯醇(PVA)聚合物制成纺丝溶液,利用静 电纺丝装置进行静电纺丝。PVA聚合物在电场的左右下形成一股带电的喷射流,采用长毛绒 滤料层的面层作为接收面,使PVA纳米纤维以无序状排列于长毛绒织物背面,形成类似无 纺布的纳米纤维膜,制备成复合滤料。PVA纳米纤维的直径为100nm,纳米静电纺毡层的克 重为I g/m2。
[0044] 步骤40)进行后处理: 将制好的复合滤料将经过超声波清洗,然后将复合滤料钛浸入质量含量为55. 8%的 TiO2溶胶中,5min后取出烘干,烘干温度为80 °C,从而制得经过后处理的复合滤料。
[0045] 实施例3 一种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: 经编间隔织物在拉舍尔双针床经编机上织造而成。该机具有6把梳栉,其中经编间隔 织物的两个面层采用前后四把梳栉织造,面层采用400D/96f的竹炭长丝纤维织造,组织采 用编链组织。编链组织中线圈密度为15圈/cm。面层厚度为0.5_。间隔织物的间隔层采 用中间两把梳栉织造,垫纱数码采用1-0 4-3/4-3 1-0//和4-3 1-0/1-0 4-3//,相邻间隔 丝间隔2个针距,增加了间隔丝的密度和织物的稳定性。间隔层的厚度为35mm。间隔丝采 用竹炭纤维膨体纱,该纱线屈曲蓬松,具有较大的表面积。
[0046] 步骤20)制备长毛绒滤料层: 经编间隔织物下机后经热定型,定型温度为115°C,定型时间为8分钟。定型后的经编 间隔织物从中间剖开,形成两块由一个面层和一个绒层组成的长毛绒滤料层。滤料的绒毛 长度为5_,呈波浪状屈曲,具有较大吸附表面积。
[0047] 步骤30)制备纳米静电纺毡层: 纳米毡采用纳米静电纺丝技术及工艺,将聚乙烯醇(PVA)聚合物制成纺丝溶液,利用静 电纺丝装置进行静电纺丝。PVA聚合物在电场的左右下形成一股带电的喷射流,采用长毛绒 滤料层的面层作为接收面,使PVA纳米纤维以无序状排列于长毛绒织物背面,形成类似无 纺布的纳米纤维膜,制备成复合滤料。PVA纳米纤维的直径为500nm,纳米静电纺毡层的克 重为4 g/m2。
[0048] 步骤40)进行后处理: 将制好的复合滤料将经过超声波清洗,然后将复合滤料钛浸入质量含量为55. 8%的 TiO2溶胶中,4. 5min后取出烘干,烘干温度为74 °C,从而制得经过后处理的复合滤料。
[0049] 实施例4 一种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: 经编间隔织物在拉舍尔双针床经编机上织造而成。该机具有6把梳栉,其中经编间隔 织物的两个面层采用前后四把梳栉织造,面层采用260D/96f的竹炭长丝纤维织造,组织采 用编链组织。编链
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