一种高效空气过滤净化材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑空调暖通通风与环境保护领域，涉及一类新型高效低气阻的空气通风过滤净化材料。
【背景技术】
[0002]目前随着科技生活水平的不断提高，同时对环境保护的疏忽，中国以及世界各地的空气质量持续恶化，雾霾(空气中的ΡΜ0.3?PMlO可吸入颗粒物严重超出标准)现象频频出现，程度日益加重，对人们的身心健康和工作生活产生了严重的不良影响。
[0003]空气过滤器是空调、暖通、新风系统等设备中空气净化部分的核心设备，通过空气过滤器，可消除外界空气以及室内空气中的各种悬浮物，以保证室内空气品质。过滤器对空气形成阻力，随着过滤器积尘的增加，过滤器阻力将随着增大。当过滤器积尘太多，阻力过高，将使过滤器通过风量降低，或者过滤器局部被穿透，所以，当过滤器阻力增大到某一规定值时，过滤器将报废。因此过滤器中的空气过滤净化材料性能的优劣直接影响到空气过滤器的性能及使用寿命。
[0004]空气过滤器大致可分为初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器。其中初效过滤器主要用于过滤5?10 μ m以上的尘埃和异物，其初阻力一般在10?50Pa左右，终阻力在80-200Pa左右。主要有板式、折叠式、袋式三种样式，外框材料有纸框、铝框、镀锌铁框，过滤材料有无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，防护网有双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。粗初效过滤器更换周期在1-3个月左右。
[0005]中效过滤器，主要用于捕集1_5μπι的颗粒灰尘及各种悬浮物，其初阻力在50-90Pa左右，终阻力在250-300Pa左右。一般中效过滤器选用直径为1ym左右的玻璃纤维、聚乙烯泡沫材料、腈纶、丙纶、涤纶等材料。而且为了提高过滤效率和处理风量，以抽屉式或袋式过滤元件为主。中效过滤器更换周期在3-6个月左右。
[0006]高效过滤器，主要用于过滤0.3?Ιμπι的各种悬浮物，其初阻力一般要求(220Pa，终阻力在400-600Pa左右。高效过滤器主要应用于超净要求的空调暖通环境，一般作为终过滤使用，以聚四氟乙烯纤维为主要过滤材料。更换周期在6-18个月左右。高效过滤器价格高，普通空调及新风设备很少使用，而且沉积在纤维表面的颗粒物会产生静电屏蔽作用，会减小过滤效率。
[0007]由上述可知，为解决目前空气雾霾(主要以ΡΜ0.3?PMlO可吸入悬浮颗粒物为主)对室内空气品质的影响，必须要用到中效甚至高效过滤器。然而，中效过滤器初阻力至少在50Pa以上，且随着不断使用，气流阻力不断加强，可达到400Pa左右。因此使用中效过滤器，虽然能够在一定程度上改善室内空气品质，但是气流阻力使其应用在目前的空调、暖通、新风系统等设备中，将会引起设备噪音增大、系统能效比增高、风机用电量增加、室内空气流量减小等一系列问题。
[0008]另一方面，若使用高效过滤器，就必须需要通过初效和中效过滤器进行保护，否则会影响到高效过滤器的使用寿命。由此必然增加过滤系统总气流阻力、提高设备以及维护成本。
[0009]综上所述，目前空气过滤器可解决空气中ΡΜ0.3?PMlO可吸入悬浮颗粒物的过滤净化，但是由于空气过滤净化材料的限制，使用容尘量低、吸阻大、寿命短，而且存在使用空气过滤器后引起设备噪音增大、系统能效比增高、风机用电量增加、室内空气流量减小等一系列问题，不适用于一般舒适性空调、暖通及新风系统。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种高效的空气过滤净化材料。
[0011]本发明的第一方面，提供一种空气过滤净化材料，所述空气过滤净化材料包含具有异形截面的聚合物纤维。
[0012]在另一优选例中，所述空气过滤净化材料还包含选自下组的聚合物纤维:中空纤维、圆形纤维、环状或皮芯纤维。
[0013]在另一优选例中，所述聚合物选自:聚丙烯、聚乳酸、醋酸纤维素、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚芳砜、聚酯中的一种或两种以上的混合物或两种以上的共聚物。
[0014]在另一优选例中，所述的异形截面为C型截面、V型截面、H型截面、三叶草型截面、T型截面中的一种或几种的混合。
[0015]在另一优选例中，所述的聚合物纤维的纤度为0.2?10分特dtex。
[0016]在另一优选例中，所述的聚合物纤维的长度为100微米?100毫米。
[0017]在另一优选例中，所述空气过滤净化材料包含10wt%_100wt%具有异形截面的聚合物纤维，以所述空气过滤净化材料的总重量计。
[0018]本发明的第二方面，提供第一方面所述的空气过滤净化材料的制备方法，所述方法包括采用水刺法、熔喷法、针刺法、纺粘法、热轧法、造纸法将具有异形截面的聚合物纤维制成所述的空气过滤净化材料的步骤。
[0019]本发明的第三方面，提供一种空气过滤器，包含第一方面所述的空气过滤净化材料。
[0020]本发明的第四方面，提供一种制品，所述制品由第一方面所述的空气过滤净化材料制成。
[0021]在另一优选例中，所述空气过滤净化材料为无纺布形式。
[0022]本发明的高效低气阻空气过滤净化材料，可对空气中ΡΜ0.3?PMlO的可吸入悬浮颗粒物(总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称)进行有效吸附去除，具有过滤效率高、容尘量高、气流阻力低的特点。使用本发明所涉及材料，可同时取代目前空气过滤中的中效过滤和高效过滤，在达到相同过滤效果的前提下，降低相关通风系统结构成本和能耗。
[0023]应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【附图说明】
[0024]图1为C型截面纤维制成的空气过滤净化材料截留空气污染颗粒示意图。
[0025]图2为C型截面纤维的截面示意图。
[0026]图3为T型截面纤维的截面示意图。
[0027]图4为H型截面纤维的截面示意图。
[0028]图5为V型截面纤维的截面示意图。
【具体实施方式】
[0029]本申请的发明人经过广泛而深入地研究，首次意外发现包含具有异形截面的聚合物纤维的空气过滤净化材料，可对空气中ΡΜ0.3?PMlO的可吸入悬浮颗粒物进行有效吸附去除，具有过滤效率高、容尘量高、气流阻力低的特点，可同时取代目前空气过滤中的中效过滤和高效过滤。在此基础上，完成了本发明。
[0030]聚合物纤维及空气过滤净化材料
[0031]纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。按面形态有普通圆形、中空和异形纤维以及环状或皮芯纤维。
[0032]异形纤维是指经一定的几何形状(非圆型)的喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维，也称“异形截面纤维”。异形纤维是相对于圆形纤维而言的，它通常是用有特殊几何形状的喷丝板孔挤压出来的，使截面呈一定几何形状的纤维。
[0033]本发明中，异形纤维、异形截面纤维、具有异形截面的纤维及具有异形截面的聚合物纤维具有相同的含义。本发明中采用的异形纤维的截面均为不封闭的截面，如C型截面、V型截面、H型截面、三叶草型截面、T型截面的纤维中的一种或几种的混合。
[0034]纤维粗细的程度，通常用一定长度纤维的重量来表示，纤度是指在公定回潮率下，9000米纤维所具有重量的克数，S卩如，9000米长的纤维重量为一克时，称为ID。dtex是分特，指10000米长的纤维束的克数，纤维愈细，纤度愈小。
[0035]本发明中的聚合物纤维优选为聚丙烯、聚乳酸、醋酸纤维素、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚芳砜、聚酯中的一种或两种以上的混合物或两种以上的共聚物。
[0036]本发明中具有异形截面的聚合物纤维的制备方法没有特别的限制，采用本领