复合气体过滤膜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种复合气体过滤膜，所述过滤膜由位于底部的无纺布基材层、位于中间的支撑层、以及位于顶部的过滤层复合而成，所述无纺布基材层与支撑层之间通过高温熔融复合，支撑层与过滤层之间通过高温熔融复合。本发明结构简单，易于制备得到，气体过滤膜采用高温复合工艺，复合过程中不添加热熔胶不仅具有透气性好、环保性优等特点，而且避免了热熔胶在使用过程中，由于极性溶剂的作用而发生溶解，从而造成层与层之间脱落现象的发生，其复合强度优于胶粘复合，具有很好的耐油性、耐酒精性、耐老化性能等优点。
【专利说明】复合气体过滤膜
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合气体过滤膜。
【背景技术】
[0002] 气体过滤膜一般都是布状的滤纸，根据不同的应用场合会制作成囊式、折叠、卷式 等过滤滤材。现有的气体过滤膜过滤层材质主要有：聚丙烯（PP)、聚四氟乙烯（PTFE)、聚乙 烯（PE)、聚偏氟乙烯（PVDF)等，气体过滤膜主要有基材和过滤层复合而成，常用的复合工 艺是热熔胶粘接，其基材主要由聚丙烯（PP)、聚对苯二甲酸乙二酯（PET)、聚乙烯（PE)等材 质制成的无纺布。
[0003] 气体过滤膜常用于特殊环境的气体的洁净，这些气体中常含有水汽、油分、亲水化 物质、杂质等。由于膜材质的特性，只有疏水的膜材质才可以透气，一旦材质亲水，则不能透 气，因此气体过滤膜必须选用疏水的材质。
[0004] 目前，现有的疏水材质中，PTFE的疏水性能最好，PVDF次之，但都存在着耐久性问 题。长期使用，会发现材质慢慢被亲水的现象，一旦亲水则透气性能下降。同时，由于生产 工艺等原因，国内现有的气体过滤膜都是由热熔胶粘接复合，其不仅会影响产品的透气性， 而且在使用过程中，热熔胶会慢慢由于极性溶剂如丙酮、二甲基乙酰胺（DMC)等的作用而 发生溶胀，造成基材与过滤层之间复合强度不高，易发生分层脱开，另外，其在某些耐受性 场合，如高温、强酸、强碱等场合，基材与过滤层也容易分层脱开。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种疏水性极强的复合气体过滤 膜，同时，该过滤膜具有很好的耐油性、耐酒精性和耐老化性能。
[0006] -种复合气体过滤膜，所述过滤膜由位于底部的无纺布基材层、位于中间的支撑 层、以及位于顶部的过滤层复合而成，所述无纺布基材层与支撑层之间通过高温熔融复合， 支撑层与过滤层之间通过高温熔融复合。
[0007] 作为优选，所述无纺布基材层选用下列之一组分制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 丙烯、聚乙烯、聚酰胺、乙酸纤维素，所述支撑层由热塑性聚氨酯弹性体橡胶制成，所述过滤 层由膨体聚四氟乙烯制成。
[0008] 作为优选，所述无纺布基材层的厚度为200?IOOOum。
[0009] 作为优选，所述支撑层的厚度为10?500um。
[0010] 作为优选，所述过滤层的厚度为10?200um。
[0011] 过滤膜透气性除主要与孔径大小有关外，还与膜的厚度和孔隙度有关。膜的相对 透气系数会随膜的厚度增加而下降，而孔隙度增大，一方面可以增加膜的相对透气系数，而 另一方面又使膜的孔径增大，而膜孔径的增大对提高膜的过滤效果显然是一个不利的因 素，选择一个合适的膜的厚度，可以提高过滤时的拦截效应，增加膜的过滤效果。
[0012] 作为优选，所述支撑层在70?120°C温度下由单向拉伸机拉伸成孔，孔径控制在 0· 2 ?5um〇
[0013] 作为优选，所述过滤层在250?350°C温度下由双向拉伸机拉伸成孔，孔径控制在 0· 1 ?2um〇
[0014] 作为优选，所述过滤膜先由中间支撑层和过滤层在100?130°c之间复合，然后 中间支撑层再与无纺布基材层在100?130°C之间复合而成。支撑层在100?130°C温度 下呈熔融临界状态，从而与过滤层实现高温熔融复合，然后复合有过滤层的中间支撑层在 100?130°C温度下再次呈熔融临界状态，与无纺布基材层之间实现高温复合。
[0015] 本发明过滤膜气体通量为100?IOOOmV(m2 ^h)，过滤膜纯水接触角可达到 100°以上，过滤膜可达到7级以上防油等级。
[0016] 本发明结构简单，易于制备得到，气体过滤膜采用高温复合工艺，复合过程中不添 加热熔胶不仅具有透气性好、环保性优等特点，而且避免了热熔胶在使用过程中，由于极性 溶剂的作用而发生溶解，从而造成层与层之间脱落现象的发生，其复合强度优于胶粘复合， 具有很好的耐油性、耐酒精性、耐老化性能等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明制作工艺流程图； 图3是本发明过滤层的电镜图； 图4是本发明中间支撑层的电镜图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限 于此。
[0019] 实施例1 参照图1?4, 一种复合气体过滤膜，所述过滤膜由位于底部的无纺布基材层1、位于中 间的支撑层2、以及位于顶部的过滤层3复合而成，所述无纺布基材层1与支撑层2之间通 过高温熔融复合，支撑层2与过滤层3之间通过高温熔融复合。
[0020] 所述无纺布基材层由聚丙烯（PP)制成，所述支撑层由热塑性聚氨酯弹性体橡 胶（TPU)制成，所述过滤层由膨体聚四氟乙烯（PTFE)制成。所述无纺布基材层的厚度为 500um，支撑层的厚度为IOOum,过滤层的厚度为50um。
[0021] 所述支撑层是由TPU料在100?IKTC温度下由单向拉伸机拉伸成孔，孔径控制 在0. 5um。所述过滤层是由PTFE料经膨化在300°C温度下由双向拉伸机拉伸成孔，孔径控 制在0. 2um。
[0022] 所述过滤膜先由中间支撑层2和过滤层3在温度100?130°C之间的第一加热辊 筒4上复合，然后中间支撑层2再与无纺布基材层1在温度100?130°C之间的第二加热辊 筒5上复合而成。中间支撑层在100?130°C温度下呈熔融状态，从而与过滤层实现高温熔 融复合，然后，复合有过滤层的中间支撑层在100?130°C温度下再次呈熔融临界状态，与 无纺布基材层之间实现高温复合。
[0023] 本发明与其他过滤膜比较的结果如表1所示： 表I
【权利要求】
1. 一种复合气体过滤膜，其特征在于：所述过滤膜由位于底部的无纺布基材层、位于 中间的支撑层、以及位于顶部的过滤层复合而成，所述无纺布基材层与支撑层之间通过高 温熔融复合，支撑层与过滤层之间通过高温熔融复合。
2. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述无纺布基材层选用下列 之一组分制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、乙酸纤维素，所述支撑层 由热塑性聚氨酯弹性体橡胶制成，所述过滤层由膨体聚四氟乙烯制成。
3. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述无纺布基材层的厚度为 200 ?lOOOum。
4. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述支撑层的厚度为10? 500um〇
5. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述过滤层的厚度为10? 200um〇
6. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述支撑层在70?120°C温 度下由单向拉伸机拉伸成孔，孔径控制在〇. 2?5um。
7. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述过滤层在250?350°C温 度下由双向拉伸机拉伸成孔，孔径控制在〇. 1?2um。
8. 根据权利要求1所述的复合气体过滤膜，其特征在于：所述过滤膜先由中间支撑层 和过滤层在100?130°C间复合，然后中间支撑层再与无纺布基材层在100?130°C之间复 合而成。
【文档编号】B01D46/00GK104385697SQ201410641181
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】朱欣峰, 张亮平 申请人:宁波摩尔森膜环保科技有限公司