[发明专利]纳米纤维素玻璃纤维复合过滤材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于过滤领域，具体涉及一种纳米纤维素玻璃纤维复合过滤材料及其制备方法和应用。包括下述步骤：(1)将可原纤化的植物纤维经疏解机疏解在水中分散后得到浆料；(2)通过物理或化学法处理得到纳米纤维素，通过洗涤，超声得到纳米纤维素溶液；(3)将玻璃纤维原料加水及分散剂均匀分散得到浆料，依次经除渣、稀释、成型、脱水后形成厚度均匀的湿纸页；(4)通过涂布方式将纳米纤维素溶液涂覆在玻璃纤维纸表面，形成纳米纤维涂层；(5)干燥成型。本发明通过将植物纤维制成的纳米纤维素溶液，以涂布的方式与玻璃纤维基材复合，得到的过滤材料具有高精度，高透气度，低阻力，高寿命等优点，特别适用于空气、水等过滤领域。

技术领域

本发明属于过滤领域，具体涉及一种纳米纤维素玻璃纤维复合过滤材料及其 制备方法和应用。

背景技术

传统玻璃纤维过滤材料虽然能实现对污染颗粒物的有效过滤，但想达到较高 的过滤效率通常需要牺牲透气率，从而带来较大的压降。因此，仅靠玻璃纤维本 身的结构特点很难实现过滤效率和压阻的有效平衡。

近年来，越来越多的研究偏向于制备纳米纤维和玻璃纤维的复合过滤材料， 这样一方面可以使得滤材具有超高的过滤精度，另一方面能够保留玻璃纤维深层 过滤的特点。现有的制备纳米纤维和玻璃纤维的复合过滤材料的方法主要有以下 两种。

第一种为静电纺丝方法，专利CN105233568A公开了一种静电纺丝方法及 其制备的纳米纤维/玻璃纤维复合过滤材料。本方法形成玻璃纤维滤纸与具有驻 极效应纳米纤维相间排列的夹层结构，制成纳米纤维/玻璃纤维复合过滤材料。 但是该方法存在以下问题：采用的如聚丙烯腈、聚偏四氟乙烯、聚氨酯等有机高 分子聚合物，在纺丝过程中还用到大量的如四氢呋喃、N二甲基甲酰胺、N，N 二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮等有机试剂，对环境非常不友好，且静电纺丝 效率低，不适合工业化生产等。

另一种方法为混合浆料法，专利CN105937193A公开了一种纳米机空滤纸 及其制备方法，其通过将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、芳纶纤维、碳纤维、聚芳 噁二唑纤维和玻璃纤维加水制得纤维素纳米纤维浆料，将纤维素纳米纤维浆料和 纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再进行 打浆得到成浆，成浆制得原纸之后进行浸胶，得到纳米机空滤纸。但是上述方法 的纤维素纳米纤维的制备过程中也添加了大量的化学品，且将纤维素纳米纤维浆 料与其他物质打浆制造成浆的过程中，纤维素纳米纤维浆料存在不易分散和絮聚 等的问题，使得最终产品的性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维素玻璃纤维复合过滤材料及其制备方 法和应用。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种制备纳米纤维素玻璃纤维复合过滤 材料的方法，具体包括如下步骤：

步骤(1)：制备纳米纤维素溶液；

步骤(2)：制备玻璃纤维湿纸页；

步骤(3)：通过涂布方式将步骤(1)得到的纳米纤维素溶液涂覆在步骤(2) 得到的玻璃纤维湿纸页表面；

步骤(4)：干燥成型，制得纳米纤维素玻璃纤维复合过滤材料。

进一步的，所述步骤(1)具体包括：

步骤(1-1)：将可原纤化的植物纤维浆板在水中浸泡后，经疏解机疏解在水 中分散后得到均匀的纤维悬浮液，然后经过滤，拧干、平衡水分后备用；

步骤(1-2)：通过物理或化学法处理得到纳米纤维素，通过洗涤，定量，超 声得到纳米纤维素溶液。

进一步的，所述步骤(1-1)中可原纤化的植物纤维浆板为针叶木浆、阔叶 木浆、棉浆、麻浆、丝光化木浆、丝光化棉浆或丝光化麻浆中的一种或几种。