本发明属于新材料加工技术领域，特别涉及利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺及其应用。
背景技术：
随着人们环保意识的逐渐增强，室内空气净化越来越引起人们的高度重视。所以，近些年来，空气净化器、智能空调机和空净一体化设备发展势头强劲，市场刚性需求量大。这就给静电纤维过滤网提供了巨大的应用市场空间，静电纤维过滤网的需求量日益增加。无论是室内外空气净化器，还是智能空调机和空净一体化设备，或者汽车空调器以及防护型口罩等等，都离不开静电纤维过滤网。目前净化材料市场上，有普通的静电纤维过滤网，有熔喷非织造布驻极体静电过滤网，也有针刺法静电纤维过滤网，还有高科技的静电纺驻极体静电网等等。这些静电过滤网在净化材料市场上都比较受欢迎，应用效果也比较好。尤其是静电除尘效果显著，不仅对较大粉尘颗粒物具有良好的拦截和捕获作用，而且对于超微细粉尘颗粒物(直径范围在0.01um～0.30um)静电吸附效果也非常好。因为雾霾空气中的粉尘颗粒成分十分复杂，有一些有害气体，例如甲醛、苯、氨气等，普通静电纤维过滤网净化效果就显得很微弱。美国3m公司先后研制开发出针刺静电纤维过滤网和静电纺驻极体静电网，在国内外净化材料市场上都比较受欢迎，应用量也比较大，但是价格昂贵，零售价格高达50万元/吨～65万元/吨。现有的聚丙烯静电短纤维针刺静电过滤网，高效低阻，应用效果也非常理想，但是，静电母粒应用比例小时，静电荷分布不够均匀且不稳定，静电场强度也不十分理想，静电荷库仑力较小，所以，对空气中粉尘吸附能力略显不足。现有技术方案解决这一技术问题的办法，就是加大静电母粒的混合比例，然而，生产成本会大幅度增加，影响产品的市场竞争力。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺，充分利用丙烯腈纤维静电大的特点，来弥补聚丙烯静电短纤维过滤网静电荷不稳定且分布不均匀，从而也增强了静电网的静电场和电荷的库仑力,经本发明的生产工艺得到的针刺静电网可以广泛应用于空气净化器、智能空调机和空净一体化设备，还能应用于汽车空调器和防护型口罩等。
本发明采用如下的技术方案：利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、称取纤维原料，所述纤维原料由聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维组成，其中聚丙烯静电纤维重量百分比为55％～90％，丙烯腈纤维重量百分比为10％～45％，在车间相对湿度达到80％～100％的条件下，预先在纤维原料上施加抗静电剂，抗静电剂与纤维原料重量百分比为0.05％～0.10％，将施加有抗静电剂的纤维原料按预设比例依次进行混合、粗开松、精开松、定量给棉、梳理、铺网形成均匀的纤维网，纤维网厚度为8mm～15mm；
步骤二、将步骤一中得到的纤维网经三道针刺工序固结成型，得到针刺静电网半成品；
步骤三、根据工艺要求，将步骤二中得到的针刺静电网半成品进行轧光、卷切、检验处理，得到针刺静电网成品。
所述丙烯腈纤维的细度范围为2.22dtex～6.67dtex，长度范围为38mm～65mm。
所述抗静电剂为平平加jl-3。
所述抗静电剂通过喷淋的方式施加在纤维原料上。
经步骤一到步骤三生产的针刺静电网成品，其克重范围为50克/平方米～70克/平方米。
一种由所述的利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺制得的针刺静电网应用于空气净化器、智能空调机、空净一体化设备、汽车空调器或防护型口罩中。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明是充分利用丙烯腈纤维静电大的特点，来弥补现有聚丙烯静电短纤维过滤网静电荷不稳定且分布不均匀，从而也增强了静电网的静电场和电荷的库仑力。纤维原料由聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维组成，其中聚丙烯静电纤维重量百分比为55％～90％，丙烯腈纤维重量百分比为10％～45％，利用针刺法非织造布生产工艺，制成针刺静电网(50克/平方米～100克/平方米)，该针刺静电网空气阻力小于3.0pa，pm2.5过滤效率100％，尤其是对超微细粉尘颗粒(直径范围在0.01um～0.30um)的过滤效率大于70％。而美国3m公司静电纺驻极体静电网，对微细粉尘颗粒的过滤效率只有40％～45％，容尘量100mg/㎡·h～150mg/㎡·h。本发明与其相比较，过滤效率提高了50％～60％；空气阻力降低了10％～30％；容尘量提高了一倍多。经本发明的生产工艺得到的针刺静电网，静电荷分布均匀且稳定，半衰减期长，静电场强度高，静电荷库仑力大，对空气中粉尘吸附能力强，空气阻力小，过滤效率高，容尘量大，生产成本低，可以广泛应用于空气净化器、智能空调机和空净一体化设备，还能应用于汽车空调器和防护型口罩等。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种利用聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维生产针刺静电网的工艺，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一、称取纤维原料，所述纤维原料由聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维组成，其中聚丙烯静电纤维重量百分比为55％～90％，丙烯腈纤维重量百分比为10％～45％，在车间相对湿度达到80％～100％的条件下，预先在纤维原料上施加抗静电剂，抗静电剂与纤维原料重量百分比为0.05％～0.10％，将施加有抗静电剂的纤维原料按预设比例依次进行混合、粗开松、精开松、定量给棉、梳理、铺网形成均匀的纤维网，纤维网厚度为8mm～15mm；
步骤二、将步骤一中得到的纤维网经三道针刺工序固结成型，得到针刺静电网半成品；
步骤三、根据工艺要求，将步骤二中得到的针刺静电网半成品进行轧光、卷切、检验处理，得到针刺静电网成品。
所述丙烯腈纤维的细度范围为2.22dtex～6.67dtex，长度范围为38mm～65mm。
所述抗静电剂为平平加jl-3。
所述抗静电剂通过喷淋的方式施加在纤维原料上。
经步骤一到步骤三生产的针刺静电网成品，其克重范围为50克/平方米～70克/平方米。
纤维原料由聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维组成，由于聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维都带有较强的静电荷，在开包混合与粗开松过程中，纤维摩擦起电，正常条件下根本无法混合。所以，要完成开包混合，除采用离子电板之外，还必须使车间相对湿度达到80％～100％，在纤维原料上适量施加容易挥发的抗静电剂。只有这样才能保证两种纤维在开包混合的时候，减小静电排斥和静电积聚，顺利完成开包混合，达到均匀混合的目的。对比较薄同一平方米克重(50克/平方米～70克/平方米)的静电网而言，一般纤维针刺静电网对0.3um超微细粉尘颗粒物和有害气体的过滤效率只能达到30％～50％。为了满足不同客户的特殊要求，必须采用两种或多种纤维混合，依靠他们之间的摩擦和自身的静电电荷，实现对超微细粉尘颗粒物及有害气体，具有更高的过滤效率。经本发明的生产工艺得到的针刺静电网(50克/平方米～70克/平方米)，对超微细粉尘颗粒物及其他有害气体的过滤效率高达70％～75％，能够满足特殊工况的技术条件要求，为此称其为高效针刺静电网。
本发明是充分利用丙烯腈纤维静电大的特点，来弥补现有聚丙烯静电短纤维过滤网静电荷不稳定且分布不均匀，从而也增强了静电网的静电场和电荷的库仑力。纤维原料由聚丙烯静电纤维和丙烯腈纤维组成，其中聚丙烯静电纤维重量百分比为55％～90％，丙烯腈纤维重量百分比为10％～45％，利用针刺法非织造布生产工艺，制成针刺静电网(50克/平方米～100克/平方米)，该针刺静电网空气阻力小于3.0pa，pm2.5过滤效率100％，尤其是对超微细粉尘颗粒(直径范围在0.01um～0.30um)的过滤效率大于70％。而美国3m公司静电纺驻极体静电网，对微细粉尘颗粒的过滤效率只有40％～45％，容尘量100mg/㎡·h～150mg/㎡·h。本发明与其相比较，过滤效率提高了50％～60％；空气阻力降低了10％～30％；容尘量提高了一倍多。经本发明的生产工艺得到的针刺静电网，静电荷分布均匀且稳定，半衰减期长，静电场强度高，静电荷库仑力大，对空气中粉尘吸附能力强，空气阻力小，过滤效率高，容尘量大，生产成本低，可以广泛应用于空气净化器、智能空调机和空净一体化设备，还能应用于汽车空调器和防护型口罩等等。