全文摘要
本实用新型公开了一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，涉及非织造材料技术领域。该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，包括表层、中间层和底层，所述中间层的顶面与表层的底面粘接，所述底层的顶面与中间层的底面粘接，所述中间层包括聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网和叠片状硼硅微纤维网。该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，通过对过滤材料的改进，首先可以达到高效阻挡较小颗粒的效果，这样就能够达到高效过滤的效果，然后还具备高效吸附颗粒和有效除菌的效果，这样就进一步增加了过滤材料的过滤效率，最后过滤材料还具备很好的复合效果，从而进一步增加整个过滤材料的实用性。
主设计要求
1.一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，包括表层(1)、中间层(2)和底层(3)，其特征在于：所述中间层(2)的顶面与表层(1)的底面粘接，所述底层(3)的顶面与中间层(2)的底面粘接；所述中间层(2)包括聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)和叠片状硼硅微纤维网(202)，所述聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)的顶面与表层(1)的底面粘接，所述叠片状硼硅微纤维网(202)的顶面与聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)的底面粘接；所述底层(3)包括聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)、活性炭纤维网(302)和金属纳米抗菌材料层(303)，所述聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)的顶面与中间层(2)的底面粘接，所述活性炭纤维网(302)的顶面与聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)的底面粘接，所述金属纳米抗菌材料层(303)的顶面与活性炭纤维网(302)的底面粘接。
设计方案
1.一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，包括表层(1)、中间层(2)和底层(3)，其特征在于：所述中间层(2)的顶面与表层(1)的底面粘接，所述底层(3)的顶面与中间层(2)的底面粘接；
所述中间层(2)包括聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)和叠片状硼硅微纤维网(202)，所述聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)的顶面与表层(1)的底面粘接，所述叠片状硼硅微纤维网(202)的顶面与聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)的底面粘接；
所述底层(3)包括聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)、活性炭纤维网(302)和金属纳米抗菌材料层(303)，所述聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)的顶面与中间层(2)的底面粘接，所述活性炭纤维网(302)的顶面与聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)的底面粘接，所述金属纳米抗菌材料层(303)的顶面与活性炭纤维网(302)的底面粘接。
2.根据权利要求1所述的一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述表层(1)、中间层(2)和底层(3)这三层材料之间采用水刺复合方式进行连接，形成高效低阻空气过滤材料。
3.根据权利要求1所述的一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述表层(1)具体为一种聚丙烯水刺非织造短纤维网，且聚丙烯水刺非织造短纤维网的厚度为0.3～0.6mm，纤维平均直径为25～50μm，短纤维的长度为38～75mm，纤维网的平均孔径为35～60μm，纤维网的孔径变异系数为20～50％，纤维网的面密度为50～120g\/m2。
4.根据权利要求1所述的具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网(201)的厚度为0.2～0.5mm，长丝的平均直径为20～25μm，纤维网的平均孔径为15～35μm，纤维网的孔径变异系数为50～120％，纤维网的面密度为40～90g\/m2。
5.根据权利要求1所述的具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述聚丙烯熔喷非织造短纤维网(301)的厚度为0.1～0.3mm，纤维平均直径为1～6μm，纤维网的平均孔径为5～15μm，纤维网的孔径变异系数为12～30％，纤维网的面密度为15～40g\/m2。
6.根据权利要求1所述的具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述纤维网的平均纤维直径为10～30μm，所述纤维网的厚度为0.6～1.4mm，所述纤维网的平均孔径为6～28μm，所述纤维网的孔径变异系数为40～90％，所述纤维网面密度为105～250g\/m2，所述纤维网的纵向断裂强力为350～550N，所述纤维网的横向断裂强力为300～500N，所述纤维网的纵向断裂伸长率为40～65％，所述纤维网的横向断裂伸长率为55～85％。
7.根据权利要求1所述的一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，其特征在于：所述金属纳米抗菌材料层(303)所使用的金属纳米抗菌离子的半径为10nm～50nm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及非织造材料技术领域，具体为一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料。
背景技术
大工业化生产规模的不断扩大所造成的环境污染越来越严重，国家逐步制订出台各种相应的环保法律法规，对工业烟气的排放提出更为严格的标准。同时，随着社会发展水平和人民生活品质的不断提高，人们对大气质量的关注也越来越多，对空气过滤材料的性能和质量都提出了越来越高的要求。目前纤维类空气过滤材料尤其是非织造布在工业粉尘减排、空气净化等方面正得到越来越广泛的应用。
熔喷非织造布的纤维直径小、比表面积大、孔隙较小，从而捕捉、阻隔、吸附小颗粒的能力强，过滤性能好。纺粘非织造布中的纤维是连续的长丝，纤维直径较粗、孔径较大，过滤性能不如熔喷非织造布，但力学性能优于熔喷非织造布。水刺非织造布因其柔性固网工艺，纤网孔隙率高、孔径较大但分布均匀，具有高效低阻的特性。
聚丙烯(PP)具有耐化学性好、价格低廉、原料来源丰富、生产工艺简单、几乎不吸水、电绝缘性良好等优点，从而广泛应用于非织造布生产中。
目前业内对纤维过滤材料的质量及使用寿命要求的不断提高，使得传统单一型纤维滤材逐渐不能满足应用要求，从而将不同粗细纤维层或不同孔径尺度纤维层进行复合来制备高效低阻的梯度结构非织造滤材已成为未来发展趋势之一。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料具有复合性强、过滤效果好优点。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，包括表层、中间层和底层，所述中间层的顶面与表层的底面粘接，所述底层的顶面与中间层的底面粘接。
所述中间层包括聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网和叠片状硼硅微纤维网，所述聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网的顶面与表层的底面粘接，所述叠片状硼硅微纤维网的顶面与聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网的底面粘接。
所述底层包括聚丙烯熔喷非织造短纤维网、活性炭纤维网和金属纳米抗菌材料层，所述聚丙烯熔喷非织造短纤维网的顶面与中间层的底面粘接，所述活性炭纤维网的顶面与聚丙烯熔喷非织造短纤维网的底面粘接，所述金属纳米抗菌材料层的顶面与活性炭纤维网的底面粘接。
优选的，所述表层、中间层和底层这三层材料之间采用水刺复合方式进行连接，形成高效低阻空气过滤材料。
优选的，所述表层具体为一种聚丙烯水刺非织造短纤维网，且聚丙烯水刺非织造短纤维网的厚度为0.3～0.6mm，纤维平均直径为25～50μm，短纤维的长度为38～75mm，纤维网的平均孔径为35～60μm，纤维网的孔径变异系数为20～50％，纤维网的面密度为50～120g\/m2。
优选的，所述聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网的厚度为0.2～0.5mm，长丝的平均直径为20～25μm，纤维网的平均孔径为15～35μm，纤维网的孔径变异系数为50～120％，纤维网的面密度为40～90g\/m2。
优选的，所述聚丙烯熔喷非织造短纤维网的厚度为0.1～0.3mm，纤维平均直径为1～6μm，纤维网的平均孔径为5～15μm，纤维网的孔径变异系数为12～30％，纤维网的面密度为15～40g\/m2。
优选的，所述纤维网的平均纤维直径为10～30μm，所述纤维网的厚度为 0.6～1.4mm，所述纤维网的平均孔径为6～28μm，所述纤维网的孔径变异系数为40～90％，所述纤维网面密度为105～250g\/m2，所述纤维网的纵向断裂强力为350～550N，所述纤维网的横向断裂强力为300～500N，所述纤维网的纵向断裂伸长率为40～65％，所述纤维网的横向断裂伸长率为55～85％。
优选的，所述金属纳米抗菌材料层所使用的金属纳米抗菌离子的半径为 10nm～50nm。
本实用新型提供了一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料。具备以下有益效果：
(1)、该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，从表层、中间层至底层，纤维平均直径依次由粗到细，纤维网的平均孔径由大到小，形成纤维直径、纤维网孔径尺度的双梯度结构，纤维直径越细，对细小颗粒的捕捉能力越强，孔径越小，对细小颗粒的阻挡能力越强，因此可实现对颗粒物的梯度过滤，即滤材从表层至底层按不同颗粒物粒径大小进行逐步分层过滤，较大粒径颗粒物被表层粗纤维和较大孔径拦截住，中等粒径颗粒物被吸附在中间，微小颗粒物被底层细小纤维层和较小孔径所阻滞，在过滤效率提高的同时过滤阻力上升慢，从而获得“高效低阻”的过滤材料。
(2)、该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，三层之间以水刺方式连接，因其柔性固网的特点，对纤维损伤小，在获得优良的过滤性能的同时，可使复合滤料保持较好的力学性能。
(3)、该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，复合聚丙烯非织造空气过滤材料的平均纤维直径为10～30μm，厚度为0.6～1.4mm，平均孔径为6～28μm，孔径变异系数为40～90％，面密度为105～250g\/m2，纵向断裂强力为350～550N，横向断裂强力为300～500N，纵向断裂伸长率为 40～65％，横向断裂伸长率为55～85％。
(4)、该具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，通过对过滤材料的改进，首先可以达到高效阻挡较小颗粒的效果，这样就能够达到高效过滤的效果，然后还具备高效吸附颗粒和有效除菌的效果，这样就进一步增加了过滤材料的过滤效率，最后过滤材料还具备很好的复合效果，从而进一步增加整个过滤材料的实用性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中间层结构的示意图；
图3为本实用新型底层结构的示意图。
图中：1表外层、2中间层、201聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网、202叠片状硼硅微纤维网、3底层、301聚丙烯熔喷非织造短纤维网、302活性炭纤维网、303金属纳米抗菌材料层。
具体实施方式
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种具有梯度过滤功能的复合聚丙烯非织造空气过滤材料，包括表层1、中间层2和底层3，中间层2 的顶面与表层1的底面粘接，表层1具体为一种聚丙烯水刺非织造短纤维网，且聚丙烯水刺非织造短纤维网的厚度为0.3～0.6mm，纤维平均直径为25～50 μm，短纤维的长度为38～75mm，纤维网的平均孔径为35～60μm，纤维网的孔径变异系数为20～50％，纤维网的面密度为50～120g\/m2，底层3的顶面与中间层2的底面粘接，表层1、中间层2和底层3这三层材料之间采用水刺复合方式进行连接，形成高效低阻空气过滤材料。
中间层2包括聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网201和叠片状硼硅微纤维网 202，聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网201的顶面与表层1的底面粘接，聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网201的厚度为0.2～0.5mm，长丝的平均直径为20～25 μm，纤维网的平均孔径为15～35μm，纤维网的孔径变异系数为50～120％，纤维网的面密度为40～90g\/m2，叠片状硼硅微纤维网202的顶面与聚丙烯纺粘非织造长丝纤维网201的底面粘接。
底层3包括聚丙烯熔喷非织造短纤维网301、活性炭纤维网302和金属纳米抗菌材料层303，聚丙烯熔喷非织造短纤维网301的顶面与中间层2的底面粘接，聚丙烯熔喷非织造短纤维网301的厚度为0.1～0.3mm，纤维平均直径为1～6μm，纤维网的平均孔径为5～15μm，纤维网的孔径变异系数为12～ 30％，纤维网的面密度为15～40g\/m2，活性炭纤维网302的顶面与聚丙烯熔喷非织造短纤维网301的底面粘接，活性炭纤维网302是采用纤维状非织布与活性炭粉经特殊工艺加工制成，由于活性炭高效的吸附、过滤性能，因此活性炭纤维网302具有良好的空气净化效果，能够过滤污染颗粒物，去除各种毒害有机气体，金属纳米抗菌材料层303的顶面与活性炭纤维网302的底面粘接，金属纳米抗菌材料层303为纳米银、纳米铜、纳米锌中的一种或几种，且金属纳米抗菌材料层303所使用的金属纳米抗菌离子的半径为10nm～50nm，纤维网的平均纤维直径为10～30μm，纤维网的厚度为0.6～1.4mm，纤维网的平均孔径为6～28μm，纤维网的孔径变异系数为40～90％，纤维网面密度为105～250g\/m2，纤维网的纵向断裂强力为350～550N，纤维网的横向断裂强力为300～500N，纤维网的纵向断裂伸长率为40～65％，纤维网的横向断裂伸长率为55～85％。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920106768.5
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209809730U
授权时间:20191220
主分类号:B01D39/16
专利分类号:B01D39/16;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B9/04;B32B9/00;B32B15/20;B32B15/00
范畴分类:23A;
申请人:浙江工业职业技术学院
第一申请人:浙江工业职业技术学院
申请人地址:312000 浙江省绍兴市灵芝镇曲屯路151号
发明人:金关秀;卢林
第一发明人:金关秀
当前权利人:浙江工业职业技术学院
代理人:蒋卫东
代理机构:33220
代理机构编号:绍兴市越兴专利事务所(普通合伙) 33220
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计