[发明专利]一种纳米纤维工业滤材及其制备方法

说明书

本发明属于工业滤材技术领域，尤其涉及一种纳米纤维工业滤材。本发明所述工业滤材包括多个不同效率等级的纳米纤维复合单元，所述多个纳米纤维复合单元按照效率等级呈递增顺序依次复合；所述纳米纤维复合单元包括相互复合的接收基材和保护基材，所述接收基材外包裹有纳米纤维膜。本发明所述的纳米纤维工业滤材结构设计新颖，过滤效率高，通气阻力低，可以实现分级过滤的功能。而且，本发明所述的纳米纤维工业滤材，是纯物理过滤，且稳定性好，不存在污染的问题。

技术领域

本发明属工业滤材技术领域，尤其涉及一种纳米纤维工业滤材及其制备方法。

背景技术

工业滤材泛指适用于真空转台过滤机、平盘、立盘、真空带式过滤机、板框压滤机、离心机等各种过滤设备上的一类滤材，工业滤材在化工、制糖、冶炼、洗煤、制药、水处理等行业具有广泛的应用。

现有技术中常用的工业滤材主要是玻纤滤材，玻纤滤材具有耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定、伸长收缩率小、强度高等优点，而且，与其他滤材相比具有效率高、阻力小、寿命长等优点，因此，玻纤滤材在化工、制糖、冶炼、洗煤、制药、水处理等行业具有广泛的应用。然而现有技术中的玻纤滤材存在硼污染、耐折性差的问题，而且因玻纤易脱落会造成二次污染，因此玻纤滤材无法在振荡或脉冲系统上应用。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种纳米纤维工业滤材及其制备方法，该滤材效果高，气阻低，可以实现分级过滤的功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纳米纤维工业滤材，包括多个不同效率等级的纳米纤维复合单元，所述多个纳米纤维复合单元按照效率等级呈递增顺序依次复合；所述纳米纤维复合单元包括相互复合的接收基材和保护基材，所述接收基材外包裹有纳米纤维膜。

本发明所述的纳米纤维工业滤材，是纯物理过滤，且稳定性好，不存在污染的问题，效率高，气阻低，多层复合可以实现分级过滤的功能。

优选的，所述接收基材类型为骨架无纺布、纺粘无纺布、浸渍无纺布等无纺布，材质为PP、PET，克重为20-60g/m²；所述保护基材类型为纺粘无纺布、浸渍无纺布等无纺布，材质为PP、PET，克重为7-20g/m²。

优选的，所述纳米纤维膜采用无针式静电纺丝方法生产，由4-8组喷丝电极进行纺丝，每组纺丝电极所生产的纳米纤维粗细不同，不同粗细的纳米纤维间隔配置，形成良好的空间立体结构，形成的纳米纤维膜效率高，气阻低。

优选的，所述不同粗细的纳米纤维，其中粗纳米纤维的直径在800-900nm，细纳米纤维的直径在200-300nm之间。

优选的，所述不同粗细的纳米纤维，通过控制纺丝溶液的浓度、电压、接收距离来进行调控。

优选的，所述不同粗细的纳米纤维间隔配置，粗纳米纤维与细纳米纤维按照1:1、1:2、1:3或1:4的比例间隔配置。

优选的，所述工业滤材包括四个不同效率等级的纳米纤维复合单元。

本发明还提供了该纳米纤维工业滤材的制备方法，具体步骤包括：

(1)纳米纤维复合单元的制备：在连续化纳米纤维纺丝设备上进行连续生产，接收基材通过纺丝区域时，纳米纤维沉积在接收基材上形成纳米纤维膜，包裹有纳米纤维膜的接收基材出纺丝区域后与保护基材复合，即得到所述纳米纤维复合单元；

(2)不同效率等级的纳米纤维膜复合单元的制备：利用步骤(1)所述的方法，通过调整纺丝参数、溶液参数、不同粗细纤维配置方式，生产出不同效率等级的纳米纤维膜，形成不同效率等级的纳米纤维膜复合单元。

(3)工业滤材的制备：将步骤(2)所得的不同效率等级的纳米纤维复合单元按照效率呈递增顺序组合，再使用超声复合设备进行粘合，即可得到所述工业滤材。