一种可水洗的空气过滤材料及其制造工艺的制作方法

本发明涉及静电纺空气过滤材料，特别是一种适用于空气滤芯领域使用的可水洗的空气过滤材料。

背景技术：

目前空气滤芯主要过滤材料是木浆纤维滤纸，在汽车发动机滤芯，工程机械空气滤芯，空压机滤芯，发电机组滤芯中被广泛使用。木浆纤维滤纸的缺点是达到使用寿命后必须更换，造成大量的木材资源浪费，不利于环境保护，违背了国家的环保政策；因此亟需一种能够重复使用且寿命长的空气过滤材料。

随着静电纺工艺的发展成熟，高分子聚合物可以做到纳米级纤维覆膜在无纺布基材上，达到高效率、低阻力的优良性能。现有的专利和技术在使用和加工折波过程中会出现纳米纤维层和基材粘接不牢固、易脱落，有无纺布保护层的材料，因为无纺布的密度大，存在着清洗不干净的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种性能稳定、可以水洗重复使用、水洗后过滤效率和阻力无明显变化的可水洗的空气过滤材料。

本发明的技术方案是，一种可水洗的空气过滤材料，其特征在于：由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层。

所述基材层是聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、尼龙66、聚氯乙烯，玻璃纤维中的一种，克重18克～240克/m²。

所述高分子纳米纤维层是聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、尼龙、尼龙66、聚丙烯、聚砜中一种；所述高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径100nm～1000nm，平均孔径1μm～50μm。

所述小孔丝网保护层是聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、尼龙66、聚氯乙烯、玻璃纤维中的一种，克重10克～200克/m²。

所述小孔丝网中小孔形状是正方形、长方形、圆形、菱形、六边形、三角形中的一种；小孔丝网的小孔截面积1平方毫米～50平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，其特征在于：本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：80℃～300℃，通过电热烘道时间1分钟～10分钟，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

本发明的有益效果是：

本发明所述的过滤材料的过滤效果明显高于木浆纤维纸，阻力明显低于木浆纤维纸。和现有静电纺空气过滤材料相比，高分子纳米纤维层和基材粘接牢固，水洗过程中和水的接触面积更大，达到清洗的最佳效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

结合以上附图详细描述实施例，

实施例1，

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层3、高分子纳米纤维层2、小孔丝网保护层1；本实施例所述的基材层是聚酯，克重为18克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚乙烯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径100nm，平均孔径1μm；本实施例所述小孔丝网保护层是聚乙烯，克重10克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是正方形，小孔截面积1平方毫米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：80℃，通过电热烘道时间1分钟，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例2，

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是聚乙烯，克重为59克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚苯乙烯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径210nm，平均孔径14μm；本实施例所述小孔丝网保护层是聚氯乙烯，克重87克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是长方形，小孔截面积6平方毫米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：147℃，通过电热烘道时间3分钟20秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例3，

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是聚丙烯，克重为100克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚氯乙烯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径430nm，平均孔径25μm；本实施例所述小孔丝网保护层是尼龙，克重112克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是圆形，小孔截面积4平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：162℃，通过电热烘道时间5分钟10秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例4，

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是尼龙，克重为130克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚酯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径760nm，平均孔径38μm；本实施例所述小孔丝网保护层是聚丙烯，克重156克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是菱形，小孔截面积42平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：263℃，通过电热烘道时间7分钟50秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例5，

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是玻璃纤维，克重为240克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚砜；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径1000nm，平均孔径50μm；本实施例所述小孔网保护层是聚丙烯，克重200克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积50平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：300℃，通过电热烘道时间10分钟，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例6

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是聚氯乙烯，克重为220克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚丙烯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径900nm，平均孔径40μm；本实施例所述小孔网保护层是聚酯，克重200克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积42平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：145℃，通过电热烘道时间2分40秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例7

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是尼龙66，克重为220克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚氨酯；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径800nm，平均孔径42μm；本实施例所述小孔网保护层是玻璃纤维，克重180克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积41平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：175℃，通过电热烘道时间3分10秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例8

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是聚酯，克重为210克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是尼龙；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径850nm，平均孔径42μm；本实施例所述小孔网保护层是尼龙66，克重170克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积38平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：212℃，通过电热烘道时间4分30秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例9

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是聚酯，克重为210克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是聚酰胺；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径830nm，平均孔径41μm；本实施例所述小孔网保护层是聚氯乙烯，克重175克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积37平方厘米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：215℃，通过电热烘道时间4分30秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

实施例10

一种可水洗的空气过滤材料，由内到外分别是基材层、高分子纳米纤维层、小孔丝网保护层；本实施例所述的基材层是玻璃纤维，克重为95克/m²；本实施例所述高分子纳米纤维层是尼龙66；本实施例所述的高分子纳米纤维层的纳米纤维丝径750nm，平均孔径32μm；本实施例所述小孔网保护层是聚酯，克重50克/m²。

本实施例所述的小孔丝网中小孔形状是六边形，小孔截面积35平方毫米。

一种可水洗的空气过滤材料的制造工艺，本发明通过静电纺工艺把高分子纳米纤维层覆膜在基材上制成空气过滤材料，空气过滤材料通过电热烘道进行加温，电热烘道温度为：260℃，通过电热烘道时间5分40秒，高分子纳米纤维和基材通过高温热合自然冷却后粘接牢固；使用超声波焊接或喷胶工艺把小孔丝网粘合在空气过滤材料上。

下表是通过上述实施例加工出的滤芯与普通过滤材料经检测后的效果对比。

说明：木浆纤维滤纸经过第1次水洗已无法使用。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。