多丝径纳米级PP熔喷过滤材料和用于制造该材料的喷丝板的制作方法

本实用新型属于空气净化材料制造领域，具体涉及一种由多丝径纳米级PP熔喷过滤材料和用于制造该材料的喷丝板。

背景技术：

空气过滤行业在国外已有超过七十年历史，在八十年代随着中国的改革开放，在国内逐渐兴起。初期主要用于工业生产环境控制和污染排放，最初使用材料主要是玻纤材料。由于玻纤材料因为其易碎的特性，在生产制造使用过程中均易于破损，国际上大公司逐渐开发出使用化纤材料来替代玻纤材料作为过滤材料。随着静电驻极技术的提升，以及生产加工设备的精度提高，逐渐可以生产出和玻纤一样细的化学纤维，且能达到高效的过滤材料。这种材料阻力仅为玻纤过滤材料的10-15％。随着世界上空气净化器的推广，使用玻纤材料制作的空气净化器因为过滤器阻力高，风机能耗大，噪音大，无法满足家庭使用需要， PP熔喷高效低阻材料几乎完全替代玻纤材料。整个市场需求量迅速超过玻纤材料。

目前，常见的PP熔喷材料主要使用单丝径制造，如图2所示，为现有技术制造单丝径 PP熔喷过滤材料的喷丝板结构图。但是这种单丝径材料存在根本上的缺陷：

一、要达到高效级别，PP熔喷过滤材料纤维必须非常细，这些细小的纤维在喷射成型时容易四处飞散，难于沉积在成型网上；

二、非常细小的纤维即使沉积在成型网上，在真空抽吸成型时难于贴合，导致表面非常粗糙，给后面加工生产制造过滤器带来极大不便，并增加过滤器结构阻力；

三、当纤维细度接近纳米级时(即丝径小于微米)，纤维在成型网之间因分子间作用力吸附，导致难于剥离，即使剥离也容易导致纤维层撕裂，导致表面非常粗糙，给后面加工生产制造过滤器带来极大不便，并增加过滤器结构阻力；

四、非常细的单丝径PP熔喷纤维没有结构强度，制造出的材料纤维之间相互紧贴，孔隙不发达，容尘量低，材料自身阻力高；而且在受到风吹时，风压使这些细纤维进一步紧贴从而导致阻力进一步上升。

为此，如何解决上述问题是本实用新型着重研究的内容。

技术实现要素：

针对以上不足，本实用新型提供的多丝径纳米级PP熔喷过滤材料，可以解决现有PP 熔喷过滤材料生产加工工艺困难，产品外观差，容尘量低，阻力高，阻力上升快的缺点。

本实用新型的技术方案为：

一种用于制造多丝径纳米级PP熔喷过滤材料的喷丝板，所述喷丝板设有三种不同丝径纤维喷孔，所述每个喷孔后方设置有导孔，所述三种不同丝径纤维喷孔在喷丝板上的分布为：

喷丝板中间为6-8微米丝径纤维喷孔A，喷孔A直径为1mm，中心间距D1为5-6mm，对应导孔A直径为3mm；

喷丝板两侧为3-5微米丝径纤维喷孔B，喷孔B直径为0.6mm，中心间距D2为3-4mm，对应导孔B直径为1.8mm；

喷丝板其余位置为0.8-1.2微米丝径喷孔C，喷孔C直径为0.2mm，中心间距D3为 1.5-2mm，对应导孔C直径为0.6mm。

所述三种喷孔数量比为喷孔A：喷孔B：喷孔C＝1:3～8:40～60。

优选地，所述三种喷孔数量比为喷孔A：喷孔B：喷孔C＝1:4:50。

一种多丝径纳米级PP熔喷过滤材料，所述熔喷过滤材料为由三种不同丝径纤维构成的混合纤维，所述混合纤维中间为6-8微米丝径纤维，两侧为3-5微米丝径纤维，其余为0.8-1.2 微米丝径纤维，三种丝径纤维数量比为6-8微米丝径纤维：3-5微米丝径纤维：0.8-1.2微米丝径纤维＝1:3～8:40～60。

优选地，所述三种丝径纤维数量比为6-8微米丝径纤维：3-5微米丝径纤维：0.8-1.2微米丝径纤维＝1:4:50。

本实用新型的熔喷过滤材料具有以下优点：

1)本实用新型选用3种不同丝径纤维，中间的6-8微米和两侧的3-5微米丝径纤维由于丝径较粗，结构强度高，可以形成3维立体支撑结构，0.8-1.2微米的较细纤维可以依附在这些粗纤维之间，纤维间间隙比同效率单丝径PP熔喷纤维大，可有效降低过滤材料阻力，同时增大材料对颗粒物吸附容尘量；

2)本实用新型选用3种不同丝径纤维，6-8微米和3-5微米纤维由于丝径较粗，结构强度高，在实际使用中，较粗纤维能保持滤料空间结构，避免了同效率单丝径PP熔喷滤料因风压导致细纤维紧贴而减小纤维孔隙，阻力快速升高的缺点；

3)本实用新型选用3-5微米纤维作为最外两侧纤维，这些纤维可以形成一层保护网，将0.8-1.2微米的纳米级细纤维包裹在其中，有效避免单丝径纳米级细纤维容易飞散，难于从成型网上剥离，易于起毛等缺点；

附图说明

图1为现有技术单丝径PP熔喷过滤材料的喷丝板结构图；

图2为本实用新型用于制造多丝径纳米级PP熔喷过滤材料的喷丝板结构图；

图3为本实用新型喷孔A剖面图；

图4为本实用新型喷孔B部面图；

图5为本实用新型喷孔C部面图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

图2-图5为本实用新型用于制造多丝径纳米级PP熔喷过滤材料的喷丝板结构图；

如图2所示，本实用新型用于制造多丝径纳米级PP熔喷过滤材料的喷丝板，包括三种不同丝径喷孔，中间为6-8微米丝径喷孔A11，两侧为3-5微米丝径喷孔B12，其余为0.8-1.2 微米丝径喷孔C13，三种喷孔数量比为1:4:50。在喷丝时，同时喷出三种不同丝径纤维。

如图3-图5所示，三种喷孔的直径和间距分别为：喷孔A11直径为1mm，中心间距 D1为5mm，对应导孔A21直径为3mm；喷孔B12直径为0.6mm，中心间距D2为3mm，对应导孔B22直径为1.8mm；喷孔C13直径为0.2mm，中心间距D3为1.5mm，对应导孔 C23直径为0.6mm。

工作时，由于喷丝板和成型网之间有一定距离，喷孔A11喷出的6-8微米丝径纤维喷出后在冷却和拉丝气流作用下会有超过5mm幅度震荡，喷孔A11中心间距D1为5-6mm, 可以使喷出的6-8微米纤维有效交织为过一个整体，让旁侧的喷孔C喷出的0.8-1.2微米纤维附着在其周围，起到支撑作用。最外侧的喷孔B中心3mm的间距，可以确保喷出的3-5 微米纤维相互叠加，形成外部包裹层，有效防止0.8-1.2微米纤维飞散。

本实用新型的多丝径纳米级PP熔喷过滤材料，由三种不同丝径纤维构成的混合纤维，所述混合纤维中间为6-8微米丝径纤维，两侧为3-5微米丝径纤维，其余为0.8-1.2微米丝径纤维，三种丝径纤维数量比为1:4:50(6-8微米：3-5微米：0.8-1.2微米)。

6-8微米丝径纤维起到骨架支撑作用，0.8-1.2微米丝径的细纤维起到高效过滤作用，3-5 微米纤维起到支撑作用和包裹作用，防止纳米级纤维飞散起毛，同时易于从成型网上剥离。在高速侧喷冷却气流作用下，纤维会弯曲折叠，在成型网上形成多层结构，0.8-1.2微米的纳米级极细纤维均匀的分布在由6-8微米纤维和3-5微米纤维形成的立体支撑框架上，纤维与纤维之间保持较大间隙。

该材料解决了纳米级PP熔喷材料易飞散，难剥离，成品质量差的缺点，同时增加滤料容尘量，降低材料自身阻力，提高抗风压能力，同时纳米级细纤维保证了材料的高效率。

以上公开的仅为本实用新型的实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。