一种复合无纺布及其制备方法和应用与流程

本发明涉及空气净化技术领域。更具体地，涉及一种复合无纺布及其制备方法和应用。

背景技术：

目前在空气净化领域，复合无纺布类材料多是以活性碳颗粒复合无纺布等产品为主，通称为夹碳无纺布。

活性碳类夹碳无纺布是目前市面上广泛使用的空气净化装置中的滤芯材料，其优势是价格低，市场容易接受。缺点是由于其产品本身特性的原因，很难达到有效消除空气污染的效果，不但效率低，且易饱和易燃，尤其是潮湿天气容易遇水泥化，泥化后不但丧失功能性而降低净化效率，而且一旦破损，还会对环境造成新的污染。

因此，需要提供一种新型高效且整洁的复合无纺布。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种复合无纺布。

本发明的另一个目的在于提供一种复合无纺布的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种复合无纺布的应用

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种复合无纺布，包括支撑层、设于支撑层上的固定膜层、设于固定膜层上的颗粒滤料层、设于颗粒滤料层上的功能层和设于功能层上的保护层，所述颗粒滤料层的材料为多孔矿物颗粒。本发明中支撑层用于支撑整体结构，增强产品硬挺度，减少由于变形产生的风阻；固定膜层用于固定颗粒滤料层；颗粒滤料层用于过滤有害气体；功能层用于过滤颗粒物；保护层用于保护功能层，防止熔喷无纺材料穿孔而导致的颗粒滤料泄露及由此造成的功能性降低。

优选地，所述多孔矿物颗粒的形状为圆球状或不规则状，所述多孔矿物颗粒的平均直径为0.15-1.5mm。

优选地，所述多孔矿物颗粒为改性硅藻颗粒。

优选地，所述改性硅藻颗粒为负载催化剂的硅藻颗粒。

优选地，所述催化剂为纳米二氧化钛螯合贵金属催化剂，所述贵金属为铂、铑或钯。

优选地，所述改性硅藻颗粒为改性硅藻土颗粒和/或改性硅藻页岩颗粒。本发明中使用的硅藻土及硅藻页岩颗粒上布满了纳米级的细孔，硅藻土在很多方面都表现出了优于活性炭的性能，尤其是在潮湿的天气硅藻土颗粒在净化空气时不但净化效率好而且遇水气不会像活性炭一样泥化。

优选地，所述颗粒滤料层为至少一层，更优选为一层。

优选地，所述颗粒滤料层材料的使用量为80-450g/m²。

优选地，所述支撑层、功能层和保护层的材料各自独立地选自无纺布、玻璃纤维、聚乙烯(pe)材料中的一种。

优选地，所述支撑层为65～75g/m²的无纺布。本发明中支撑层所用无纺布类型可为任何能够起支撑作用的无纺布，具体例如聚酯超短纤维无纺布等。

优选地，所述功能层为10～25g/m²的熔喷无纺布。

优选地，所述保护层为25～35g/m²的无纺布。本发明中保护层所用无纺布类型可为任何能够起保护作用的无纺布，具体例如合成纤维无纺布等。

优选地，所述固定膜层的材料为带有固定作用的蜂窝状无纺布或带有固定作用的环保粘膜。本发明对环保粘膜的具体类型不做限定，具有固定作用且环保无污染即可，例如环保无污染的树脂胶膜、无污染的纸胶膜等。

优选地，所述固定膜层材料的使用量为15～25g/m²。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

一种上述复合无纺布的制备方法，包括如下步骤：

在支撑层上形成固定膜层；在固定膜层上形成颗粒滤料层；在颗粒滤料层上形成功能层；在功能层上形成保护层。

优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：

1)上膜：在支撑层上面施加固定膜层材料；本发明中的固定膜层的材料可以是环保粘膜也可以是蜂窝无纺布，由于其本身的特性可以使得布于固定膜层上的颗粒不致滑动；本发明对固定膜层材料在支撑层上的施加方式不做限定，可人工施加，也可采用仪器，所述仪器能够施加固定膜层材料即可；

2)布颗粒：在固定膜层上均匀施加多孔矿物颗粒，形成颗粒滤料层；本发明中的颗粒滤料由于固定膜层的作用，颗粒会均匀不致滑动，此颗粒滤料的作用是消除甲醛气体污染；本发明对颗粒滤料层材料在固定膜层上的施加方式不做限定，可人工施加，也可采用仪器，所述仪器能够施加固定膜层材料即可；

3)覆功能层：在颗粒滤料层上施加功能层；本发明中功能层的作用主要是过滤掉空气中的雾霾颗粒物；本发明对功能层材料在颗粒滤料层上的施加方式不做限定，可人工施加，也可采用仪器，所述仪器能够施加固定膜层材料即可；

4)上保护层：在功能层上施加保护层，保护功能层不至被击穿。本发明对保护层材料在功能层上的施加方式不做限定，可人工施加，也可采用仪器，所述仪器能够施加固定膜层材料即可；

5)压制成型：将复合好的多层材料，通过仪器压制成复合无纺布。本发明对压制多层材料的仪器并无限定，能将多层材料压制成复合无纺布即可。

为达到上述第三个目的，本发明采用下述技术方案：

一种上述复合无纺布在空气净化装置或口罩中的应用。

优选地，所述复合无纺布用于空气净化装置或口罩的滤芯。

另外，如无特殊说明，本发明中所用原料均可通过市售商购获得，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的复合无纺布不但能够去除空气中的颗粒物污染以及空气中甲醛等有害气体污染物，而且高效、长久耐用。

(2)本发明的复合无纺布不怕水浸而且强度高，因此，在潮湿的天气中遇到潮气也不会泥化仍能够持久充分地发挥净化空气的功能作用，更重要的是消除及净化甲醛的效果相比活性炭会好得多。

(3)本发明的复合无纺布为用于空气净化装置或口罩净化空气的滤芯材料；其中包含的改性硅藻颗粒，具多孔结构特性，本身就具有吸附及过滤功能，硅藻复合无纺布是替代活性炭复合无纺布的理想选择。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明实施例1中复合无纺布的结构示意图，其中，1-支撑层、2-固定膜层、3-颗粒滤料层、4-功能层、5-保护层。

图2示出本发明实施例1所制备的产品经广东省微生物分析检测中心分析检测的甲醛净化效率的检测报告第一页。

图3示出本发明实施例1所制备的产品经广东省微生物分析检测中心分析检测的甲醛净化效率的检测报告第二页。

图4示出本发明实施例1所制备的产品经广东省微生物分析检测中心分析检测的甲醛净化效率的检测报告第三页。

图5示出本发明实施例1所制备的产品经广东省微生物分析检测中心分析检测的甲醛净化效率的检测报告第四页。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如无特殊说明，本发明实施例中采用的改性硅藻颗粒均为负载纳米二氧化钛螯合铂催化剂的硅藻颗粒。

实施例1

一种复合无纺布，如图1所示，包括支撑层1、设于支撑层1上的固定膜层2、设于固定膜层2上的颗粒滤料层3、设于颗粒滤料层3上的功能层4和设于功能层4上的保护层5。

其中，支撑层为70g/m²的聚酯超短纤维无纺布；固定膜层为20g/m²的环保粘膜；颗粒滤料层的颗粒为改性硅藻土颗粒，具体系为负载纳米二氧化钛螯合铂催化剂的硅藻颗粒，形状为球形，平均直径为0.8mm，使用量为250g/m²；功能层为25g/m²的熔喷无纺布；保护层为30g/m²的合成纤维无纺布；

制备方法包括如下步骤：

1)上膜：在支撑层上面通过纤维复和设备布上固定膜层材料，此材料为环保粘膜，由于其本身的特性可以使得布于其上的颗粒不致滑动；

2)布颗粒：在固定膜层上手工均匀布满颗粒滤料，布满后由于固定膜层的作用，颗粒会均匀不致滑动，此颗粒滤料的作用是消除甲醛气体污染；

3)覆功能层：在颗粒滤料层手工盖上功能层无纺布，此功能层无纺布的作用主要是过滤掉空气中的雾霾颗粒物；

4)上保护层：在功能层上手工覆盖一层无纺布形成保护功能层不至被击穿的保护层；

5)压制成型：将复合好的多层材料，通过压制设备压制成复合无纺布。

为便于说明问题，选取装有本实施例的滤芯的车载净化器进行测试，经过权威机构检测，如图2～5所示，空气净化器甲醛净化效率90％(广微检测中心报告编号：2017fm00505r04)。

一些实施例和对比例

参照实施例1中复合无纺布的结构和制备方法，制备了如下表1所示的不同材料的复合无纺布。

表1不同材料的复合无纺布

结果表明：本发明的复合无纺布在遇到水的情况下，仍然保持原状并能够很好的起到净化作用。而对比例中活性炭的夹碳无纺布在遇水的情况下，碳会泥化，从而丧失部分功能，净化甲醛的效率会大大降低。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。