[发明专利]一种高效低阻多组分立体空腔结构空气过滤材料及其制备方法在审
| 申请号： | 202010041701.5 | 申请日： | 2020-01-15 |
| 公开（公告）号： | CN111013256A | 公开（公告）日： | 2020-04-17 |
| 发明（设计）人： | 刘凡;何建新;邵伟力;翁凯;周玉嫚;孙晓艳;岳万里;陈元昆;路通;熊俊鹏;卜婉君;崔宸 | 申请（专利权）人： | 中原工学院 |
| 主分类号： | B01D39/16 | 分类号： | B01D39/16;B01D46/00;B01D46/54 |
| 代理公司： | 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 | 代理人： | 张志军 |
| 地址： | 451191 河南省郑*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 高效 低阻多 组分 立体 空腔 结构 空气 过滤 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料，其特征在于：所述过滤材料由上层材料、芯层结构和基底材料组成，芯层结构由聚合物纳米纤维和芳纶短纤交叠而成，孔隙率为60-90%，面密度为1.15-4.0 g/m2。
2.根据权利要求1所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料，其特征在于：所述聚合物纳米纤维为PAN和PU的混纺纳米纤维，所述聚合物纳米纤维的直径为90-300nm，所述芳纶短纤采用MPIA短纤，MPIA短纤的长度为300-1000μm，直径为10-100μm；所述基底材料采用400-700目的黑色涤纶无纺布，所述上层材料采用100-200目的Pet无纺布。
3.根据权利要求1或2所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将烘干后的PAN粉末和PU颗粒加入DMF中，搅拌均匀得到浓度为8-20%的混合溶液，然后加入适量的MPIA短纤混合搅拌；
（2）将步骤（1）加入MPIA短纤后的混合溶液在机械搅拌器上冷凝回流搅拌6-20h，搅拌过程中加热，加热温度为40-80℃；
（3）利用步骤（2）所得短纤纺丝液进行垂直静电纺丝，以黑色涤纶无纺布为接收基布，得到附有立体空腔结构纳米纤维膜的芯层和底层材料；
（4）将步骤（3）中复合材料结合上层Pet无纺布，利用超声波复合机，进行三层材料复合获得空气过滤材料。
4.根据权利要求3所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中PAN粉末与PU颗粒的质量比为（1.0-9.0）:（1.0-9.0）。
5.根据权利要求3所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中MPIA短纤与DMF的质量比为（1.0-5.0）:（20.0-100.0）。
6.根据权利要求3所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中静电纺丝装置工作时，高压发生器的电压为10-50kv；喷嘴到所述旋转接收滚筒的距离为10-20cm；接收基布为孔数400-700目的黑色涤纶无纺布，喷嘴口直径为0.5-5mm；供液泵纺丝液推注速度为0.3-3.0 mL/h；纺丝接收时间为0.5-50min。
7.根据权利要求3所述的高效低阻双组分立体空腔结构空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中超声波复合机的复合压力为1-4 Kg/cm2，进布速度2-6 m/min。
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