夾炭無紡布過濾材料的製作方法

2023-10-07 03:08:24

專利名稱：夾炭無紡布過濾材料的製作方法
技術領域：
本發明屬於複合材料技術領域，尤其涉及夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝。
背景技術：
活性炭是一種由植物或煤等含碳物質，經炭化及活化而製得的具有豐富孔隙結構和巨大比表面積，吸附特性(兼有物理和化學吸附特性)優良、無毒無味、化學性質穩定的碳材料。因為它能有效去除空氣中苯、氨、甲醛以及臭、異味等有害物質和有效的抗菌作用，而被廣泛地用於空氣淨化等領域。用其做成的用於空氣淨化產品也很多，如活性炭纖維、活性炭無紡布、活性炭泡棉、活性炭紙、活性炭布等。活性炭纖維價格高昂，推廣普及有困難，而其他活性炭複合空氣過濾產品都因採用大量膠粘劑而使活性炭性能降低。目前，活性炭泡棉、活性炭紙都是通過膠粘劑將活性炭粉粘附於泡棉和紙材，而活性炭無紡布及活性炭布儘管有的是夾層狀，但也是採用直接將膠粘劑粘結活性炭的方法。如已公開的中國專利03229258.9竹炭布，「在上、下層面布塗上粘結劑，竹炭粉粒散在其中，兩層面布複合，竹炭粘合在中間，成為竹炭布。」這樣的活性炭無紡布或活性炭有紡布的優點是可以防止掉炭，但對活性炭性能的損失仍然是明顯的。又如已公開的中國專利200510049884.0活性炭無紡布及其製造工藝，「活性炭無紡布，包括無紡布層，具體技術措施還包括無紡布層由層內到層面還均勻吸附融結有由粉末狀結構顆粒構成的活性炭層，活性炭層滲入無紡布層基體內的部分構成活性炭融合結。」這種無紡布由於是將活性炭融結在無紡布基體上，所以仍然不可避免地會損失活性炭的性能，從而降低材料的淨化效果。

發明內容
本發明的目的之一是針對現有技術而提供一種不會減少活性炭表面積和降低其吸附性能的夾炭無紡布過濾材料；目的之二是提供本發明夾炭無紡布過濾材料的製造工藝。
本發明的特點是一、活性炭粒通過中間層無紡布網絡固定於上、下兩層無紡布之間，其活性炭不直接與膠粘劑接觸或幾乎不與膠粘劑接觸，可以保證活性炭及其複合材料性能最大限度地得到發揮；二、製造工藝簡單，效率高，生產成本低，節能環保。
本發明的技術方案是所述夾炭無紡布過濾材料，包括上、下兩層無紡布以及置於其中的中間層無紡布和活性炭。中間層無紡布為立體網絡結構，起分散和固定活性炭以及聯絡上、下兩層無紡布的作用。活性炭置於中間層無紡布的網絡間，上、下兩層無紡布通過熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布與中間層無紡布粘結複合成夾炭無紡布過濾材料。並且，所述夾炭無紡布過濾材料的活性炭含量為10～55％，其厚度為0.2-5mm。
本發明的製造工藝包括(1)下層無紡布放卷、第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、中間層網狀無紡布分別放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、上層無布分別放卷(4)超聲波複合和/或熱壓複合，(5)收捲成品。更具體地說，是分別將下層無紡布放卷、第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷和中間層網狀無紡布放卷，並按以下順序疊放所述第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷鋪在所述下層無紡布上，所述中間層網狀無紡布放卷鋪在所述第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布上。然後再通過撒粒機將活性炭粒施撒在所述中間層網狀無紡布的網絡間，之後將所述第二層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷鋪在其上，緊接著再將所述上層無紡布放卷鋪在所述第二層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布上，最後再通過超聲波複合機和/或熱壓複合機進行複合收捲成品。
本發明的另一種優化方案是本發明所述下層無紡布與所述中間層網狀無紡布可以預先複合成為一種預製複合無紡布，即不在所述夾炭無紡布過濾材料的製造工藝中和設備上複合，也不一定要求用熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布作粘結材料複合，可以採用通常的無紡布複合方法和工藝複合。這樣可使所述夾炭無紡布過濾材料的製造工藝和設備更加簡化。除預製複合無紡布工藝外，本發明的另一種優化製造工藝包括(1)預製複合無紡布(網狀無紡布面朝上)放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、上層無布放卷(4)超聲波複合和/或熱壓複合，(5)收捲成品。
採用超聲波複合上、下層無紡布以點陣直接粘結，具有釘軋效果，上、下層無紡布粘結強度高。而採用熱壓複合無紡布之間粘結的密度高，在裁剪和製作產品時活性炭不易脫落。若先採用超聲波複合然後再進行熱壓複合，則兩者優點兼備。
採用熱熔膠膜，或熱熔膠網，或低熔點無紡布而不用液態膠粘劑，可以避免因活性炭吸附膠粘劑而減少其有效表面積，同時也可減少複合時因蒸發水分所需能量。所述熱熔膠膜是指膜狀低熔點熱熔膠，所述熱熔膠網是指網狀低熔點熱熔膠。所述熱熔膠膜和所述熱熔膠網以及低熔點無紡布，其熔點不高於150℃，優選熔點不高於120℃。其主要起將上層與中層無紡布粘結和中層與下層無紡布粘結或上層直接與下層進行點粘結的作用。
所述中間層網狀無紡布應具有無規則的立體網絡結構。所述中間層網狀無紡布應具有一定的保型性，以便能較好地保持其立體網絡結構，有利於活性炭粉粒的填充。所述中間層網狀無紡布用於分散和固定活性炭粒以及聯絡上層和下層無紡布的作用。所述中間層網狀無紡布的厚度可根據填充活性炭量和活性炭粒度大小的實際需要而定，範圍在0.15-4.5mm。所述中間層網狀無紡布的網絡疏密度應根據填充活性炭粒度大小而定，但所述網絡的平均孔隙直徑應大於活性炭的平均直徑。
所述上、中、下三層無紡布的熔點至少不低於200℃，優選不低於230℃。
所述活性炭包括單一活性炭和混合活性炭以及複合活性炭，其粒度10-120目，優選30-60目。
熱壓複合時，熱壓輥的表面溫度為120℃-250℃，優選為150℃-220℃。


圖1是本發明的產品結構及其製造工藝示意圖。
圖2是本發明的產品結構及其另一種製造工藝示意圖。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1如圖1所示，夾炭無紡布過濾材料10，包括上層無紡布10a、中間層網狀無紡布10b、活性炭粒10c和下層無紡布10d。
夾炭無紡布過濾材料製造工藝為如圖1所示，分別將下層無紡布1、第一層熱熔膠膜2、中間層網狀無紡布3通過放卷器放卷，並依次按下、中、上的順序鋪疊，然後用撒粒機5將活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次鋪疊第二層熱熔膠膜6和下層無紡布7，然後，先經超聲波複合機8複合，再用熱複合機9進行熱複合，熱輥表面溫度控制在150℃-180℃製得成品10，並將其收卷。
實施例2
如圖1所示，夾炭無紡布過濾材料10，包括上層無紡布10a、中間層網狀無紡布10b、活性炭粒10c和下層無紡布10d。
夾炭無紡布過濾材料製造工藝如圖1所示，分別將下層無紡布1、第一層熱熔膠膜2、中間層網狀無紡布3通過放卷器放卷，並依次按下、中、上的順序鋪疊，然後用撒粒機5將活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次鋪疊第二層熱熔膠膜6和下層無紡布7，然後，經超聲波複合機8複合製得成品10，並將其收卷。
實施例3如圖1所示，夾炭無紡布過濾材料10，包括上層無紡布10a、中間層網狀無紡布10b、活性炭粒10c利下層無紡布10d。
夾炭無紡布過濾材料製造工藝如圖1所示，分別將下層無紡布1、第一層熱熔膠膜2、中間層網狀無紡布3通過放卷器放卷，並依次按下、中、上的順序鋪疊，然後用撒粒機5將活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次鋪疊第二層熱熔膠膜6和下層無紡布7，然後，再用熱複合機9進行熱複合，熱輥表面溫度控制在160℃-180℃製得成品10，並將其收卷。
實施例4如圖2所示，夾炭無紡布過濾材料10，包括上層無紡布10a、中間層網狀無紡布10b、活性炭粒10c和下層無紡布10d。
夾炭無紡布過濾材料製造工藝如圖2所示，將預製複合無紡布11(網狀無紡布面朝上)通過放卷器放卷，然後用撒粒機5將活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次鋪疊熱熔膠膜6和下層無紡布7，然後，先經超聲波複合機8複合，再用熱複合機9進行熱複合，熱輥表面溫度控制在150℃-180℃製得成品10，並將其收卷。
實施例5如圖2所示，夾炭無紡布過濾材料10，包括上層無紡布10a、中間層網狀無紡布10b、活性炭粒10c利下層無紡布10d。
夾炭無紡布過濾材料製造工藝如圖2所示，將預製複合無紡布11(網狀無紡布面朝上)通過放卷器放卷，然後用撒粒機5將活性炭粒4撒施在其上，再在其上面依次鋪疊熱熔膠膜6利下層無紡布7，然後，再用熱複合機9進行熱複合，熱輥表面溫度控制在150℃-180℃製得成品10，並將其收卷。
權利要求
1.夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，包括由上、中、下三層無紡布以及置於中間層無紡布網絡間的活性炭複合而成的夾炭無紡布及其製造工藝。其特徵在於所述活性炭置於中間層無紡布的網絡間，上、下兩層無紡布通過熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布與中間層無紡布粘結複合成夾炭無紡布過濾材料。並且所述夾炭無紡布過濾材料的活性炭含量為10～55％，其厚度為0.2-5mm。所述夾炭無紡布過濾材料的製造工藝流程為(1)下層無紡布放卷、第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、中間層網狀無紡布放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、上層無布放卷(4)超聲波複合和/或熱壓複合，(5)收捲成品。其特徵還在於所述下層無紡布與所述中間層網狀無紡布可以預先複合成為一種預製複合無紡布，再以預製複合無紡布為原料之一製備所述夾炭無紡布過濾材料，其製造工藝流程為(1)預製複合無紡布(網狀無紡布面朝上)放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、上層無布放卷(4)超聲波複合和/或熱壓複合，(5)收捲成品。
2.如權利要求1所述的夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，其特徵在於所述中間層網狀無紡布應具有無規則的立體網絡結構。所述中間層網狀無紡布應具有一定的保型性。所述中間層網狀無紡布的厚度可根據填充活性炭量和活性炭粒度大小的實際需要而定，範圍在0.15-4.5mm。所述中間層網狀無紡布的網絡疏密度應根據填充活性炭粒度大小而定，但所述網絡的平均孔隙直徑應大於活性炭的平均直徑。
3.如權利要求1所述的夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，其特徵在於所述活性炭包括單一活性炭和混合活性炭或複合活性炭，其粒度10-120目，優選30-60目。
4.如權利要求1所述的夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，其特徵在於所述上、中、下三層無紡布的熔點至少不低於200℃，優選不低於230℃。
5.如權利要求1所述的夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，其特徵在於熱壓複合時，熱壓輥的表面溫度為120℃-250℃，優選為150℃-220℃。
6.如權利要求1所述的夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，其特徵在於所述熱熔膠膜是指膜狀低熔點熱熔膠，所述熱熔膠網是指網狀低熔點熱熔膠。所述熱熔膠膜和所述熱熔膠網以及低熔點無紡布，其熔點不高於150℃，優選熔點不高於120℃。
全文摘要
本發明公開了一種夾炭無紡布過濾材料及其製造工藝，所述夾炭無紡布過濾材料包括上、中、下三層無紡布以及置於中間層無紡布網絡間的活性炭，其製造工藝流程為(1)下層無紡布放卷、第一層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、中間層網狀無紡布放卷，或複合無紡布(網狀無紡布面朝上)放卷，(2)施撒活性炭粒，(3)第二層熱熔膠膜/或熱熔膠網/或低熔點無紡布放卷、上層無紡布放卷，(4)超聲波複合和/或熱壓複合，(5)收捲成品。本產品中的活性炭粒通過中間層無紡布網絡固定於上、下兩層無紡布之間，其活性炭不直接與膠粘劑接觸或幾乎不與膠粘劑接觸，可以保證活性炭及其複合材料性能最大限度地得到發揮，其製造工藝簡單，效率高，生產成本低，節能環保。
文檔編號B01D39/20GK1943841SQ20061005359
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月23日 優先權日2006年9月23日
發明者張連墩 申請人:張連墩