[发明专利]纳米SiO2改性PTFE针刺共混滤料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种纳米SiO₂改性PTFE针刺共混滤料及其制备和应用。该共混滤料是由纳米SiO₂改性PTFE短纤维与纤维A依次经开松、混合、梳理、铺网、预针刺、主针刺制备得到。制备方法包括：纳米SiO₂改性PTFE短纤维制备，纳米SiO₂改性PTFE针刺共混滤料制备。该共混滤料具有优异的摩擦起电助极性能，从而可以实现对细小颗粒物的有效捕集，具备高效低阻、理化性能稳定、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明属于空气过滤材料及其制备和应用领域，特别涉及一种纳米SiO₂改性PTFE针刺共混滤料及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济快速发展，我国工业化、城镇化进程加快，能源消耗迅速增加，以雾霾为代表的大气污染问题日益严重，并呈现出区域化的特征，工业区和城市中心区等部分区域雾霾发生的频率和强度呈逐渐增加趋势。雾霾可导致呼吸道感染、支气管炎、职业性哮喘甚至是肺功能丧失等疾病，且可使痴呆以及多种癌症的发病率有所增加，在劳动环境中对人体健康产生严重危害。减少或消除雾霾天气的根本措施就是要大幅削减主要污染物的排放，空气过滤材料对形成雾霾的微细颗粒物具有良好的拦截能力，其不仅可以有效减少污染源产生的微细颗粒物向外界排放，还可以有效净化空气，为人们提供一个清洁的室内环境，是防治雾霾的重要工具。雾霾组成成分复杂，且含有大量腐蚀性物质，相应空气过滤材料需具备耐腐蚀、耐氧化、耐水解等性能，因而对纤维原料提出了较高的要求。

PTFE材料具有化学稳定性好，耐寒、耐高温、耐酸碱、耐水解、耐强氧化剂、抗老化等性能，同时具有不粘性、不吸水以及阻燃性能优良、使用寿命长等优点，因而在过滤领域具有广泛应用。此外，PTFE材料电负性极强，且体积比电阻大，很容易通过摩擦产生大量负电荷，并且摩擦后产生的电荷易于在材料表面长期储存，具有良好的静电性能。

纳米SiO₂颗粒尺寸小、比表面积大，同时其分子结构中的硅氧键具有极性，且端基结合能力很强，使SiO₂微粒表面活性大，易与其它聚合物相互作用，可获得理想的界面粘合。此外，纳米SiO₂颗粒具有优异的耐酸碱、耐高温、电绝缘性和分散性等性能，同时可束缚PTFE大分子的链间运动，可有效防止PTFE材料表面大面积的磨损，提高材料的使用性能。