[发明专利]一种双组分过滤棉、其制造方法及应用

说明书

本发明公开了一种双组分过滤棉、其制造方法及应用，属非织造材料加工技术领域。所述双组分过滤棉的制造方法，包括如下步骤：步骤1：纺粘组分制备混料；步骤2：短纤维组分的预处理；步骤3：纺丝混合成网；步骤4：针刺固结；步骤5：水驻极；步骤6：卷绕、检测、分切和包装。本发明还公开了上述制备方法制备得到的双组分过滤棉及应用。本发明制造得到的双组分过滤棉，具有如下优点：生产效率高，产品中异形截面长丝纤维可以增加颗粒物的碰撞几率，并提升颗粒物的握持牢度，避免颗粒物的掉落和飞灰；对油性和盐性气溶胶都具有较高的过滤效率，且不随库存时间的增加而衰减；在经过3‑5次水洗的情况下，可以反复使用，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种双组分过滤棉、其制造方法及应用，属非织造材料加工技术领域。

背景技术

据统计，在过去的10年里，我国每年有约1400万吨颗粒物被排放到大气中，形成稳定的气溶胶。这些气溶胶主要有如下三种类别：一是由各种污染源直接向空气中释放的细微颗粒，包括烟尘、粉尘、扬尘、油烟、油雾、花粉和火山灰等；二是具有化学活性的气态污染物在排放到大气中后发生反应，生成、吸附、凝聚成的细微颗粒物，这些活性气态污染物包括SO₂、NOx、氨气(NH₃)和其它挥发性有机物等；三是人为的或自然界的各种微生物，如细菌、病毒和真菌等。

随着城市化进程的推进，这些有害物气溶胶变得越来越复杂，对人们日常生活的影响也变得越来越集中，严重威胁着人们的身体健康。尤其是PM2.5 颗粒具有尺寸比较小、寿命长且传播范围广等特点，很容易通过人的呼吸系统进入肺部，从而引起肺部疾病、呼吸系统疾病、心脏疾病以及过早死亡等，对人类身体危害尤其严重。进入室内的空气过滤和室内循环空气中颗粒物分离和收集，已经引起了人们的重视，因此如何制备出低成本、高效率和低阻力的空气过滤材料是当前急需解决的问题。

目前市场上常用的过滤材料有熔喷非织造布和少量的静电棉过滤材料。熔喷非织造布存在如下缺点：纤维极细(直径为0.1μm-3μm)、强度低、阻力大、容尘量低，而且同样克重的产品，过滤效率在15％-99％都有分布，质量参差不齐，往往还需要通过打褶等方式增加过滤面积来提高透气性，在很多应用中受到了极大的限制。

目前市场上较成熟的静电棉过滤材料的制备方法是使用短纤梳理成网针刺加固工艺，其纤维原料必须含有纺丝油剂，如若纺丝油剂去除不干净，这一方面会影响驻极加工过程中后静电的产生，另一方面也会加速静电的逸散，因此存在静电吸引效果不佳及一段时间后过滤效率衰减严重的问题。此外，目前也有采用纺粘长丝针刺方法来制造静电棉的报道，纤度为1.5D-3D，并复合了10g/m²-15g/m²的热轧纺粘无纺布，采用电晕放电的方式驻极，该方法由于驻极助剂为无机粉体，其终端产品仍存在静电饱满程度较低、对油性气溶胶过滤效率低、无法水洗和静电在储存过程中容易出现衰减等缺陷。

目前市场上所使用的静电过滤棉材料，普遍存在如下几个问题：

1、高压电晕放电驻极后，随着静电的逸散，过滤效率急剧下降，库存寿命和使用寿命较短。

2、所针对的气溶胶都局限于盐性气溶胶，对油性气溶胶基本不具备拦截效果，在餐厨油烟过滤、电焊烟气过滤和柴油烟气过滤等综合了盐性和油性气溶胶的工况下，无法满足要求，且市场上其它过滤材料也很难满足需求。

3、现有驻极方法所携带的静电，对水洗较敏感，与水接触后静电棉中的电荷完全消失，因此无法水洗，不能反复使用，增加了成本。

4、现有静电过滤材料的纤维截面都是圆形的，同样的纤度和克重下，圆形截面的纤维比表面积最小，对于气溶胶中颗粒物的接触和截留效果，都较异形截面的纤维有所欠缺。

鉴于此，有必要提供一种双组分过滤棉、其制造方法及应用，以解决现有技术的不足。

发明内容