空气过滤纸及其制备方法_3

文档序号:8295586阅读:来源:国知局
br>[0134] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0135] (1)制备底层纸
[0136] 取碳纤维、纤维素纤维和聚乙烯醇纤维按1:2:2的比例混合后,加水打浆得到纸 浆悬浮液;然后加水稀释至质量浓度为2%,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至 成型器上成型,抽吸得成型湿纸;然后施以聚丙烯酰胺粘合剂(施胶量为0. 1%),抽吸施胶 湿纸后采用红外干燥即得底层纸;
[0137] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0138] 取碳纤维和玻璃纤维按1:2的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度为〇. 2%,得表层纤维悬浮液;取平均直径为IOOnm的碳纳米纤维加入至质量 浓度为lwt%十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌 和超声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层 纤维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为0,1 %,然后搅拌混匀即得碳纳米材料 分散混合液;
[0139] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚乙烯醇粘合剂(施胶量为1%), 抽吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸。
[0140] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为300 μ m。
[0141] 过滤性能如下:
[0142] 在彡0· 3 μπι颗粒,5. 33cm/s的风速条件下,过滤效率为98%,空气阻力为260Pa。
[0143] 实施例11
[0144] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0145] (1)制备底层纸
[0146] 取碳纤维和玻璃纤维按1:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液;然后加水 稀释至质量浓度为0. 2%,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至成型器上成型,抽 吸得成型湿纸;然后施以酚醛树脂粘合剂(施胶量为3% ),抽吸施胶湿纸后采用红外干燥 即得底层纸。
[0147] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0148] 取碳纤维和玻璃纤维按5:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度〇. 1 %,得表层纤维悬浮液;取最大直径为300nm的碳纳米纤维加入至质量浓 度为0. 05wt%十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌 和超声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层 纤维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为0.05%,然后搅拌混匀即得碳纳米材 料分散混合液;
[0149] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以酚醛树脂粘合剂(施胶量为5%), 抽吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸。
[0150] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为1500 μπι。
[0151] 过滤性能如下:
[0152] 在彡0· 3μπι颗粒,5. 33cm/s的风速条件下,过滤效率为96%,空气阻力为150Pa。
[0153] 实施例12
[0154] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0155] (1)制备底层纸
[0156] 取天丝和玻璃纤维按1:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液;然后加水稀 释至质量浓度为0. 2%,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至成型器上成型,抽吸 得成型湿纸;然后施以聚丙烯酰胺粘合剂(施胶量为1% ),抽吸施胶湿纸后采用红外干燥 即得底层纸。
[0157] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0158] 取碳纤维和玻璃纤维按10:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度为0,1 %,得表层纤维悬浮液;取平均直径为IOOnm的碳纳米纤维加入至质量 浓度为lwt%十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌 和超声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层 纤维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为0.05%,然后搅拌混匀即得碳纳米材 料分散混合液。
[0159] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为3%),抽 吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸。
[0160] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为400 μ m。
[0161] 过滤性能如下:
[0162] 在彡0.3 μπι颗粒,5. 33cm/s的风速条件下,过滤效率为99. 999%,空气阻力为 486Pa〇
[0163] 实施例13
[0164] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0165] (1)制备底层纸
[0166] 取碳纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维按2:2:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬 浮液;然后加水稀释至质量浓度为〇. 01 %,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至 成型器上成型,抽吸得成型湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为〇. 1%),抽吸施胶湿纸 后采用红外干燥即得底层纸。
[0167] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0168] 取碳纤维和玻璃纤维按5:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度为〇. 1%,得表层纤维悬浮液;取平均直径为5nm的碳纳米管加入至质量浓度 为4wt %十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌和超 声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层纤维 悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为0. 05 %,然后搅拌混匀即得碳纳米材料分 散混合液。
[0169] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为2%),抽 吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸成品。
[0170] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为320 μ m。
[0171] 过滤性能如下:
[0172] 在彡0.3以111颗粒,5.33〇11/8的风速条件下,过滤效率为99.98%,空气阻力为 348Pa〇
[0173] 实施例14
[0174] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0175] (1)制备底层纸
[0176] 取碳纤维和玻璃纤维按1:3的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液;然后加水 稀释至质量浓度为0. 02 %,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至成型器上成型,抽 吸得成型湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为2% ),抽吸施胶湿纸后采用红外干燥即 得底层纸。
[0177] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0178] 取碳纤维和玻璃纤维按1:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度为〇. 2%,得表层纤维悬浮液;取平均直径为50nm的碳纳米管加入至质量浓 度为2wt%十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌和 超声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层纤 维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为0. 1 %,然后搅拌混匀即得碳纳米材料分 散混合液。
[0179] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为1%),抽 吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸成品。
[0180] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为420 μ m。
[0181] 过滤性能如下:
[0182] 在彡0.3 μπι颗粒,5. 33cm/s的风速条件下,过滤效率为99. 995%,空气阻力为 339Pa〇
[0183] 实施例15
[0184] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0185] (1)制备底层纸
[0186] 取纤维素纤维和玻璃纤维按10:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液;然后 加水稀释至质量浓度为2%,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至成型器上成型, 抽吸得成型湿纸;然后施以聚丙烯酰胺粘合剂(施胶量为〇. 1% ),抽吸施胶湿纸后采用红 外干燥即得底层纸。
[0187] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0188] 取纤维素纤维和玻璃纤维按10:1的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释 悬浮液至质量浓度为2%,得表层纤维悬浮液;取平均直径为20nm的碳纳米管加入至质量 浓度为2wt%十二烷基硫酸钠溶液中中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌 和超声协同分散制得均匀的碳纳米材料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层 纤维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材料的质量浓度为1 %,然后搅拌混匀即得碳纳米材料分 散混合液。
[0189] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚乙烯醇粘合剂(施胶量为1%), 抽吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸成品。
[0190] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为180 μ m。
[0191] 过滤性能如下:
[0192] 在彡0· 3 μπι颗粒,5. 33cm/s的风速条件下,过滤效率为96%,空气阻力为200Pa。
[0193] 实施例16
[0194] 本实施例一种空气过滤纸的制备方法,包括如下步骤:
[0195] (1)制备底层纸
[0196] 取碳纤维和玻璃纤维按1:10的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液;然后加水 稀释至质量浓度为0. 1 %,得底层纤维悬浮液,再将稀释后的悬浮液送至成型器上成型,抽 吸得成型湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为1% ),抽吸施胶湿纸后采用红外干燥即 得底层纸。
[0197] (2)制备碳纳米材料分散混合液
[0198] 取碳纤维和玻璃纤维按1:10的比例混合后,加水打浆得到纸浆悬浮液,稀释悬浮 液至质量浓度为〇. 1 %,得表层纤维悬浮液;将平均直径为50nm的碳纳米管和平均直径为 IOOnm的碳纳米纤维按1:1比例混合后,再加入至质量浓度为lwt%十二烷基硫酸钠溶液中 中,搅拌分散IOmin后,开启超声波分散机,利用搅拌和超声协同分散制得均匀的碳纳米材 料分散液;再将所得碳纳米材料分散液直接倒入表层纤维悬浮液中,加水稀释使碳纳米材 料的质量浓度为〇. 1%,然后搅拌混匀即得碳纳米材料分散混合液。
[0199] (3)将底层纸固定在成型器上,然后将碳纳米材料分散混合液送至成型器上在底 层纸上直接成型,抽吸得成型的复合过滤湿纸;然后施以聚氨酯粘合剂(施胶量为1%),抽 吸施胶后的复合过滤湿纸;最后采用红外干燥即得空气过滤纸成品。
[0200] 制备得到的空气过滤纸底层中碳纳米材料分布区域(从与表层接触的上表面向 下延伸的区域)的厚度为400 μ m。
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