[发明专利]一种石膏晶须空气过滤纸及其制备方法有效
申请号: | 201510147681.9 | 申请日: | 2015-03-31 |
公开(公告)号: | CN106149456B | 公开(公告)日: | 2018-03-20 |
发明(设计)人: | 王莹;王鹏起;谭丹君;李帆;何亮;李珂亿;王霞 | 申请(专利权)人: | 北新集团建材股份有限公司 |
主分类号: | D21H13/38 | 分类号: | D21H13/38;D21H15/10;D21F11/14 |
代理公司: | 北京安信方达知识产权代理有限公司11262 | 代理人: | 杨洲,郑霞 |
地址: | 102208 北京市昌*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 石膏 空气 过滤纸 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本申请涉及空气过滤领域,特别涉及一种无毒无害的石膏晶须空气过滤纸及其制备方法。
背景技术
2013年12月初,我国近半国土被雾霾覆盖,2014年2月,大规模雾霾天气再次来袭,多个城市的PM2.5值严重超标。雾霾来临时,空中悬浮着大量颗粒、粉尘等有害物质,一旦这些有害物质被人体吸入,就会刺激并破坏呼吸道黏膜,容易造成上呼吸道感染,对人体健康造成威胁,因此能够防护PM2.5的口罩和空气净化器成为了人们关注的热点。而他们对PM2.5的过滤效果主要取决于所用空气过滤纸的性能优劣。
滤纸的材质为纤维制成品,根据组成滤纸的纤维种类不同,滤纸的性能、用途也不一样。目前市面上生产滤纸的主要原料包括石棉纤维、玻璃纤维、植物纤维等。石棉纤维具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病,许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。但是研究表明,与石棉相关的疾病在我国的多种工业职业中仍普遍存在,中国过滤材料至今仍使用石棉的现象十分令人担忧。
过滤效率是产品分级的依据,决定着空气是否达到净化标准;过滤阻力是区分产品优劣的重要参数,过滤阻力越低,空气进气系统的进气负荷越小,运行成本越低。因此,提高过滤效率、降低过滤阻力始终是过滤材料的发展趋势。通过多层复合、表面覆膜、采用更细纤维等方法可以进一步实现高效低阻,其中使用超细纤维是一种简单有效的方法。细纤维的加入在纸页结构中形成“屏蔽效应”,使部分气流从细纤维表面通过;加入亚微米级纤维时,气溶胶通过时容易产生“滑流现象”,对纸页过滤性能产生巨大影响。由于玻璃纤维的直径远远小于植物纤维,因此目前市面上通常采用玻璃纤维为原料生产空气过滤纸。目前过滤效果最好的是超细玻璃纤维过滤纸,但是超细玻璃纤维过滤纸过高的成本令其推广应用受到了限制。另外,玻璃纤维过滤纸容易破碎,并且其表面含有很多亲水的羟基,遇到淀粉等类似物质时容易附着,从而滋生霉菌。因此,需要一种具有改进的过滤性能的空气过滤纸。
发明内容
本申请的第一目的是提供一种石膏晶须空气过滤纸。
本申请所提供的石膏晶须空气过滤纸,选自直径为0.1-0.5μm的石膏晶须、直径为0.5-1.0μm的石膏晶须、直径为1.0-5.0μm的石膏晶须中的至少一种和粘结材料,并且不同直径的石膏晶须的质量百分比含量是任意的。
在一些实施方式中,所述过滤纸包括三种不同直径的石膏晶须和粘结材料,其中三种不同直径的石膏晶须的质量百分比为:
直径为0.1-0.5μm的石膏晶须 30-40%
直径为0.5-1.0μm的石膏晶须 45-55%
直径为1.0-5.0μm的石膏晶须 10-20%
其中,直径为1.0-5.0μm的石膏晶须搭起过滤纸的骨架,直径为0.1-0.5μm和0.5-1.0μm的石膏晶须搭接在骨架上形成致密的网孔。
在本申请中,术语“粘结材料”指的是可以在过滤纸中粘结各石膏晶须的任何粘性材料,包括但不限于热固型粘结材料或非热固型粘结材料,优选丙烯酸乳液或聚酰胺环氧氯丙烷,更优选丙烯酸乳液和聚酰胺环氧氯丙烷以任意比例的混合物。
粘结材料的用量也没有特别限定,只要其使各石膏晶须粘结即可。
本领域的技术人员需要理解的是,当包括两种或三种不同直径的石膏晶须时,不可重复选择不同直径范围内的直径相同的石膏晶须。
本申请的第二目的是提供一种制备石膏晶须空气过滤纸的方法。
本申请所提供的制备石膏晶须空气过滤纸的方法,包括以下步骤:
(1)分别按质量百分比称取直径为0.1-0.5μm的石膏晶须、直径为0.5-1.0μm的石膏晶须和直径为1.0-5.0μm的石膏晶须,然后混合制浆;
(2)将步骤(1)所得的浆料进行稀释及除渣处理;
(3)将步骤(2)所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸;
(4)在步骤(3)所得湿纸表面喷入粘结材料,并进行脱水干燥,得到成品石膏晶须空气过滤纸。
在一些实施方式,所述步骤(1)中,混合制浆的具体方法为:将所称取的三种不同直径的石膏晶须放入打浆机,并加非强氧化性酸使之酸化,调整浆料的pH值为2.5-3.5,质量浓度为2.5-4%,在打浆机中打浆分散。
在一些实施方式,所述步骤(2)中,稀释及除渣处理的具体方法为:将步骤(1)所得浆料用水稀释至质量浓度为0.25-0.4%,然后进行除渣处理。
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