[发明专利]基于原位聚合原位成纤的非织造复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种非织造复合材料，包括以下重量份数的组分：尼龙6纤维20～80份，第二纤维20～80份，第二纤维为尼龙6纤维以外的纤维，第二纤维在非织造复合材料中以编织布和非织造布中的一种或两种形式存在。本发明还公开上述非织造复合材料的原位聚合原位成纤制备方法，以及上述非织造复合材料的应用。本发明的方法可调控非织造复合材料的孔径和孔隙率，与现有技术相比，孔径与孔隙率的调控技术更加简单，制得的非织造复合材料孔径更小、孔隙率更高。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种基于原位聚合原位成纤的非织造复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们对健康的用水和空气质量的要求日益提高、环保意识的不断觉醒和治理力度的不断加大，我国环保产业进入了快速发展期，冶金、化工、火力发电厂和高温炉净化等行业对气体或液体过滤的要求越来越高，这为过滤材料的发展提供了很好的机遇。非织造过滤材料在生产过程中完全脱离了传统纺织的并条、粗纱、细纱、络筒以及整经、浆纱、织造等工序，它具有独特的三维立体网状结构，孔隙分布均匀、过滤性能好、生产工序短、产量高、自动化程度高、生产成本低、可应用纤维原料范围广等优势，逐渐取代了传统的纤维过滤材料和滤纸等，成为目前气体及液体等过滤领域应用最为广泛的纤维过滤材料。

张惠芳等将非织造材料与机织物、针织物等复合，加工成过滤材料(张惠芳，机针织与非织造复合过滤材料的性能研究，硕士学位论文，浙江理工大学，2012)，使过滤材料在不同厚度具有不同的孔径大小、孔隙率等，可以在同一过滤材料上可以完成初滤、中滤、精滤等多级过滤，实现对悬浮颗粒的梯度过滤，提高了材料的过滤效果和过滤性能。申请号为201410315027.X的中国专利公开了一种非织造复合加工工艺，通过水刺、针刺、热压或者超声波复合方式中的一种复合技术将各层非织造面料复合在一起；公开号为CN106012296A的中国专利公开了一种首先经纺粘成形工艺制得聚酯/聚酰胺共混长丝纤维网，通过针针加固，再去除掉纤维表面的聚酯或者聚酰胺成份，然后进一步水刺加固，得到很好疏水效果、力学性能和尺寸稳定性更好的滤料材料；公开号为CN105771427A的中国专利公开了一种经混合、梳理后，经针刺成网、碱液消融、轧压水洗、PTFE乳液浸渍、拉幅热定型和冷却固化工艺而制成的空气过滤用驻极体非织造过滤材料；公开号为CN101804274B的中国专利公开了一种将硬挺化处理得到的水刺非织造布退卷，然后表面上胶，再与聚四氟乙烯膜通过压辊压紧复合，得到由水刺非织造布和聚四氟乙烯膜复合而成的过滤材料的工艺；其它如公开号为CN105999853A、CN105498361A、CN101844014A的中国专利等等也均通过与上述专利类似的工艺制备非织造复合过滤材料的方法。然而当前制备非织造复合过滤材料的技术存在如下两方面缺点：(1)面工艺和设备复杂；(2)均使用常规纺丝工艺生产的纤维为原料，较大的纤维直径，不利于进一步降低过滤材料的孔径，对极微细颗粒过滤困难。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种制备工艺简单、孔径更小、孔隙率更高、孔径与孔隙率的调控技术更加简单的基于原位聚合原位成纤的非织造复合材料。

本发明的另一目的是提供上述非织造复合材料的制备方法及在液体过滤方面的应用。

技术方案：一种非织造复合材料，包括以下重量份数的组分：

尼龙6纤维(聚酰胺-6纤维) 20～80份

玻璃纤维 20～80份

玻璃纤维在非织造复合材料中以编织布和非织造布中的一种或两种形式存在。

优选地，尼龙6纤维的直径为50nm～5μm，玻璃纤维的直径为100nm～5μm。

本发明另一方面提供上述非织造复合材料的原位聚合原位成纤制备方法，包括以下步骤：