[发明专利]加电性能优异的玻璃纤维空气滤纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加电性能优异的玻璃纤维空气滤纸及其制备方法。

背景技术

制作空气过滤纸的主要原材料有植物纤维、有机纤维、微纤维玻璃棉(玻璃纤维)等。衡量空气过滤纸的两个重要指标是过滤效率和阻力。

过滤效率是指空气以一定的面速(速度)通过空气过滤纸后，过滤纸能拦截到的各种粒径固体微粒的能力。一般说来，空气过滤纸的效率高，拦截到的各种粒径固体微粒就多，则相应的空气阻力就大；过滤纸的效率低，则阻力就小(如过滤纸的效率低而阻力大，则属于不良过滤材料)。所以，过滤效率高而阻力小的过滤纸是过滤行业一直追求的目标。

随着生活水平的提高和生活方式的改变，人们在室内生活的时间越来越长，室内空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活。室内的空气中含有1.人体的呼吸、烟气；2.装修材料、日常用品缓释出的甲醛、氨、苯等；3.微生物、病毒、细菌；4.厨房油烟等。低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，严重时还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状，统称为“病态建筑综合症”。人们急切盼望改善日益恶劣的居室、办公环境，提高生存质量，最简便易行的办法就是对室内的空气进行过滤，这就需要高效低阻的滤纸，保证过滤效率的前提下有足够的通风量。

目前制造高效低阻空气滤纸在原材料和工艺上难以突破的情况下，若在过滤效率低的材料上加上高压静电，就可以实现高效低阻目的。当在过滤器上加上6000V高压静电时，过滤器周围形成高压静电场。带有尘粒的气体通过过滤器时即要通过高压静电场。高压静电场能使气体电离，从而使尘粒带电，带电尘粒很易吸附到滤芯上。如F6级别(中国制冷空调工业协会标准，CRAA 430.3-2008)(过滤效率15％，阻力8Pa)的滤纸制作成滤器后加上高压静电，过滤效率可以达到99.9％而空气的阻力基本不变，比不加静电的滤纸的过滤效率高出6-10倍，且能降低过滤系统中风机运行的能耗。过滤器上加上6000V高压静电时还能瞬间杀灭细菌、病毒以及花粉，小至0.1μm的微尘和细菌也无法逃脱。通常用玻璃纤维制作的空气过滤纸因放电电流大(大于20μA)而难以加上高压静电，难以达到满意的效果。

发明内容

本发明提供一种加电性能优异的玻璃纤维空气滤纸的制备方法，所得玻璃纤维空气滤纸加上高压静电后漏电电流小。

本发明还提供上述制备方法得到的玻璃纤维空气滤纸。

所述加电性能优异的玻璃纤维空气滤纸的制备方法为，由14～34°SR的无碱微纤维玻璃棉、细度0.7～6.7dtex、长3～12mm的聚酯纤维和直径7～11μm、长度6～12mm的无碱玻璃纤维短切丝的均匀混合物经湿法工艺制得，所述无碱微纤维玻璃棉、聚酯纤维和无碱玻璃纤维短切丝的质量比为(12～18)∶(1～2)∶(5～10)。

湿法工艺制造玻璃纤维滤纸为现有技术，具体的，可以采用如下步骤：将微纤维玻璃棉投入到水中打浆，然后加入聚酯纤维、玻璃纤维短切丝继续打浆，形成均匀的浓浆料；将浓浆料稀释、成型、脱水后形成质地均匀的湿纸页；在湿纸页上施加粘结剂后进入烘箱烘干，得到空气滤纸。优选所述浓浆料的质量百分比浓度为1.8-3.0％，将浓浆料用水稀释至质量百分比浓度为1.8-3.0‰。所述粘结剂优选为苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液(简称苯丙乳液)、丙烯酸酯类共聚物乳液(简称纯丙乳液)、醋酸乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液(简称醋丙乳液)中的2～3种进行复配得到的混合物，所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液的分子量18-21万，玻璃化温度为30～35℃、丙烯酸酯类共聚物乳液的分子量21-22万，玻璃化温度为-2～-8℃、醋酸乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液的分子量16-17万，玻璃化温度为15～20℃，粘结剂的复配比例(质量比)为苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液∶丙烯酸酯类共聚物乳液∶醋酸乙烯-丙烯酸酯类共聚物乳液＝(0-1)∶(0-1)∶(0-1)，所得玻璃纤维空气滤纸中粘结剂的质量为玻璃纤维空气滤纸的6-12％，所述分子量均为重均分子量。

为了便于纤维分散得到混合均匀的浆液，打浆和稀释用水中均含有质量百分比为0.3-0.7％的纤维分散剂。所述纤维分散剂优选为烷基胺胍乙氧代乙醇阳离子表面活性剂，可以使用本领域的市售产品，如美国氰特公司的纤维分散剂Aerosol C-61。

所述湿法工艺中采用的水的电导率≤0.5mS/m(25℃)，即比电阻≥0.2MΩ·cm。采用电导率低的水，可以进一步降低所得滤纸在高压静电环境下的放电(漏电)率。