[发明专利]ULPA超高效空气过滤材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 200910104567.2 申请日: 2009-08-10
公开(公告)号: CN101644012A 公开(公告)日: 2010-02-10
发明(设计)人: 秦大江;刘军 申请(专利权)人: 重庆再升科技发展有限公司
主分类号: D21H13/40 分类号: D21H13/40;D21D1/02;D21H21/16;B01D39/18
代理公司: 重庆市前沿专利事务所 代理人: 郭 云
地址: 401120重庆市*** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: ulpa 高效 空气 过滤 材料 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及空气过滤器的过滤介质,具体地讲,是一种ULPA超高效空气过滤材料的制备方法。 

背景技术

超低穿透率空气(ULPA)过滤材料是目前世界上最高过滤级别的滤料,在国外广泛应用于超大规模集成电路、原子能发电站、放射性医疗、遗传学工程、计算机主机、食品加工、制药、病毒等。ULPA过滤材料与高效粒子空气(HEPA)过滤材料相比,之所以技术性能高,技术难度大,引起净化领域的高度重视,主要是由于过滤机理发生了重大的变化,HEPA过滤材料是以0.3μm粒径的微粒为捕集对象的,过滤效率是由截留和扩散等多种过滤机制所构成的,而ULPA过滤材料主要是以0.1μm粒径为微粒为捕集对象的,过滤效率是依靠扩散效应占主导的过滤方式,因而导致了捕集效率的显著降低。这样不仅使检验条件和测试方法不同,而且过滤材料的几何结构也不尽相同。ULPA过滤材料要求玻璃料的作业性能更好、过滤纤维直径更细、滤料的孔径更小,纤维体密度更高、结构效应和屏蔽应更合理,才能更好的满足该滤料既能有效的捕集粒径为0.3μm的微粒,又能有效的捕获粒径为0.1μm或0.1μm以下的微粒。 

中国专利CN1431924公开了一种“空气过滤器的过滤介质及其制造方法”,该过滤介质为HEPA过滤材料,其制造方法包括:(1)在主要由玻璃纤维组成的 原纤维的淤浆上进行湿法涂布形成湿网;(2)通过将所说的湿网浸于有烷基烯酮二聚体分散于其中的水溶液中或烷基烯酮二聚体和黏合剂树脂的液体混合物中,或通过将有烷基烯酮二聚体分散于其中的水溶液或烷基烯酮二聚体和黏合剂树脂的液体混合物涂于或啧涂于所说的湿网而将烷基烯酮二聚体结合于所说的玻璃纤维的表面的步骤;(3)将有烷基烯酮二聚体结合于所说的玻璃纤维的表面的湿网进行干燥的步骤。由于该过滤介质为HEPA过滤材料,其孔隙率、容尘量、效率比较低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种ULPA超高效空气过滤材料的制备方法,以生产出高孔隙率、高容尘量和高效率的ULPA超高效空气过滤材料。 

为了解决上述问题,本发明的ULPA超高效空气过滤材料的制备方法,包括下列步骤: 

步骤(1)、将20~30%重量的平均直径为0.1~0.3μm的玻璃纤维、28~35%重量的平均直径为0.4~1μm的玻璃纤维、15~20%重量的平均直径为5~7μm的玻璃纤维和20~30%重量的平均直径为15~20μm、长度为8-10μm的玻璃长纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散,并控制浆料的质量浓度为4.5~5.5%,酸度为pH 2.1~2.6,打浆时间为40~48min; 

步骤(2)、将步骤(1)得到的浆料加入浆池中稀释至质量浓度为0.4~0.8%,调整pH为2.8~3.5,在此条件下贮存50~60min; 

步骤(3)、将步骤(2)得到的浆料先除渣,再稀释至质量浓度为0.04~0.08%,然后用造纸机进行抄造成型,得到湿纸,湿纸先自然脱水,再在真空度为0.07~0.08MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水; 

步骤(4)、将步骤(3)得到的纸浸于含有氟防水剂和粘合剂树脂的液体混合物中,防水剂的固体部分和粘合剂树脂的固体部分的重量比为1∶10~20; 

步骤(5)、将步骤(4)得到的纸在150~180℃下进行干燥处理,得产品。 

作为上述技术方案的优选实施例,步骤(1)中的平均直径1μm以下玻璃纤维的制备方法如下:纤维玻璃料块经过炉窑加热至950~1000℃熔化,经过直径大小为0.5~1mm的排列漏孔下丝,拉丝直径控制在10~20μm,拉丝速度为2.5~3m/min,再在1400℃以上高温下,用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1μm以下的玻璃纤维,燃烧室的喷嘴宽度为6~10mm,喷吹气流速度为500~800m/s;所述纤维玻璃料块的组分及其重量份数比为:SiO248~50.5份、Al2O39~10份、B2O315~16份、Na2O 12~13份、K2O 1~2份、CaO 0.3~0.5份、MgO 0.2~0.3份、BaO 7~8份、ZnO 3~4份。 

作为上述技术方案的另一优选实施例,步骤(3)中采用离心除渣机进行除渣。 

作为上述技术方案的另一优选实施例,所述粘合剂树脂由由重量百分比的40~50%聚丙烯酸树脂、30~40%白乳胶和20~30%BN丙烯酸树脂混合而成。 

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