專利名稱：加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙及其制備方法。
技術背景
制作空氣過濾紙的主要原材料有植物纖維、有機纖維、微纖維玻璃棉(玻璃纖維) 等。衡量空氣過濾紙的兩個重要指標是過濾效率和阻力。
過濾效率是指空氣以一定的面速(速度)通過空氣過濾紙后，過濾紙能攔截到的各種粒徑固體微粒的能力。一般說來，空氣過濾紙的效率高，攔截到的各種粒徑固體微粒就多，則相應的空氣阻力就大；過濾紙的效率低，則阻力就小(如過濾紙的效率低而阻力大， 則屬于不良過濾材料)。所以，過濾效率高而阻力小的過濾紙是過濾行業一直追求的目標。
隨著生活水平的提高和生活方式的改變，人們在室內生活的時間越來越長，室內空氣質量的優劣直接影響到人們的工作和生活。室內的空氣中含有1.人體的呼吸、煙氣； 2.裝修材料、日常用品緩釋出的甲醛、氨、苯等；3.微生物、病毒、細菌；4.廚房油煙等。低劣的空氣質量會使人注意力分散，工作效率下降，嚴重時還會使人產生頭痛、惡心、疲勞、皮膚紅腫等癥狀，統稱為“病態建筑綜合癥”。人們急切盼望改善日益惡劣的居室、辦公環境， 提高生存質量，最簡便易行的辦法就是對室內的空氣進行過濾，這就需要高效低阻的濾紙， 保證過濾效率的前提下有足夠的通風量。
目前制造高效低阻空氣濾紙在原材料和工藝上難以突破的情況下，若在過濾效率低的材料上加上高壓靜電，就可以實現高效低阻目的。當在過濾器上加上6000V高壓靜電時，過濾器周圍形成高壓靜電場。帶有塵粒的氣體通過過濾器時即要通過高壓靜電場。高壓靜電場能使氣體電離，從而使塵粒帶電，帶電塵粒很易吸附到濾芯上。如F6級別(中國制冷空調工業協會標準，CRAA 430. 3-2008)(過濾效率15%，阻力8Pa)的濾紙制作成濾器后加上高壓靜電，過濾效率可以達到99. 9%而空氣的阻力基本不變，比不加靜電的濾紙的過濾效率高出6-10倍，且能降低過濾系統中風機運行的能耗。過濾器上加上6000V高壓靜電時還能瞬間殺滅細菌、病毒以及花粉，小至0. Ιμπι的微塵和細菌也無法逃脫。通常用玻璃纖維制作的空氣過濾紙因放電電流大(大于20μΑ)而難以加上高壓靜電，難以達到滿意的效果。發明內容
本發明提供一種加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，所得玻璃纖維空氣濾紙加上高壓靜電后漏電電流小。
本發明還提供上述制備方法得到的玻璃纖維空氣濾紙。
所述加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法為，由14 34° SR的無堿微纖維玻璃棉、細度0. 7 6. 7dtex、長3 12mm的聚酯纖維和直徑7 11 μ m、長度6 12mm 的無堿玻璃纖維短切絲的均勻混合物經濕法工藝制得，所述無堿微纖維玻璃棉、聚酯纖維和無堿玻璃纖維短切絲的質量比為(12 18) (1 2) (5 10)。
濕法工藝制造玻璃纖維濾紙為現有技術，具體的，可以采用如下步驟將微纖維玻璃棉投入到水中打漿，然后加入聚酯纖維、玻璃纖維短切絲繼續打漿，形成均勻的濃漿料; 將濃漿料稀釋、成型、脫水后形成質地均勻的濕紙頁；在濕紙頁上施加粘結劑后進入烘箱烘干，得到空氣濾紙。優選所述濃漿料的質量百分比濃度為1.8-3.0%，將濃漿料用水稀釋至質量百分比濃度為1. 8-3. 0%。。所述粘結劑優選為苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液(簡稱苯丙乳液)、丙烯酸酯類共聚物乳液(簡稱純丙乳液)、醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液 (簡稱醋丙乳液)中的2 3種進行復配得到的混合物，所述苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量18-21萬，玻璃化溫度為30 35°C、丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量21-22萬， 玻璃化溫度為-2 _8°C、醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量16-17萬，玻璃化溫度為15 20°C，粘結劑的復配比例(質量比)為苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液丙烯酸酯類共聚物乳液醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液=(0-1) (0-1) (0-1)，所得玻璃纖維空氣濾紙中粘結劑的質量為玻璃纖維空氣濾紙的6-12%，所述分子量均為重均分子量。
為了便于纖維分散得到混合均勻的漿液，打漿和稀釋用水中均含有質量百分比為0.3-0. 7%的纖維分散劑。所述纖維分散劑優選為烷基胺胍乙氧代乙醇陽離子表面活性劑， 可以使用本領域的市售產品，如美國氰特公司的纖維分散劑Aerosol C-Bl0
所述濕法工藝中采用的水的電導率彡0. 5mS/m(25°C )，即比電阻彡0. 2ΜΩ · cm。 采用電導率低的水，可以進一步降低所得濾紙在高壓靜電環境下的放電(漏電)率。
本發明所得加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的過濾效率屬于中效過濾紙 (F6-F9)，在高壓靜電環境下放電(漏電)率小，濾紙的過濾效率大大提高但阻力變化不大 (對于加上高壓靜電后漏電電流足夠小的空氣濾紙，加電前過濾效率低，阻力也低；加電后過濾效率大大提高但阻力變化不大)。根據加高壓靜電前濾紙的過濾效率和濾紙使用時所加高壓靜電及漏電率，過濾效率可以達到95% -99. 99%。具體實施方式

以下實施例采用的水的電導率彡0. 5mS/m(25°C )，即比電阻彡0. 2ΜΩ -cm ；纖維分散劑為Aerosol C_61(美國氰特公司)；苯丙乳液的玻璃化溫度為32°C，分子量20萬(湖州天閣粘合劑有限公司，WD96乳液)；純丙乳液的玻璃化溫度為_8°C，分子量22萬(江蘇日出化工有限公司，TRC-02乳液)；醋丙乳液的玻璃化溫度為18°C，分子量16萬(青州貝特化工有限公司，GK-09A醋丙乳液)，所述分子量均為重均分子量。
實施例1
將12kg微纖維玻璃棉(打漿度為14° SR)投入到已加水的水力碎漿機中(水中已預先加入了 0. 3%的纖維分散劑)，打漿7分鐘，然后加入Ikg 0. 7dteXX3mm規格的有機纖維、5kg7 μ mX6mm規格的玻璃纖維短切絲等繼續打漿2分鐘，形成均勻的濃漿料(濃度1.8% )；濃漿料用泵抽到帶有攪拌的配漿池中，稀釋到濃度為1. 8%。均勻的成型漿料；成型漿料泵送到成型網上，在成型網上脫水后形成質地均勻的濕紙頁；在濕紙頁上施加粘結劑 (苯丙乳液1kg，純丙乳液1kg)，然后進入烘箱烘干，得到空氣過濾紙。經檢測過濾效率為 17.2%，阻力9. 5Pa，漏電電流2·9μΑ。
實施例2
將12kg微纖維玻璃棉(打漿度為34° SR)投入到已加水的水力碎漿機中(水中已預先加入了 0. 7%的纖維分散劑)，打漿10分鐘，然后加入^cg 6. 7dtexX 12mm規格的有機纖維、10kg7 μ mX 6mm規格的玻璃纖維短切絲等繼續打漿5分鐘，形成均勻的濃漿料(濃度2.4%)；濃漿料用泵抽到帶有攪拌的配漿池中，稀釋到濃度為2.4%。均勻的成型漿料；成型漿料泵送到成型網上，在成型網上脫水后形成質地均勻的濕紙頁；在濕紙頁上施加粘結劑(苯丙乳液1kg，純丙乳液0. 5kg,醋丙乳液Ikg)，然后進入烘箱烘干，得到空氣過濾紙。 經檢測過濾效率為85%，阻力82Pa，漏電電流3. 5 μ A。
實施例3
將18kg微纖維玻璃棉(打漿度為14° SR)投入到已加水的水力碎漿機中(水中已預先加入了 0. 5%的纖維分散劑)，打漿8分鐘，然后加A^g 0. 7dteXX3mm規格的有機纖維、IOkgll μ mX 12mm規格的玻璃纖維短切絲等繼續打漿4分鐘，形成均勻的濃漿料(濃度3. 0% )；濃漿料用泵抽到帶有攪拌的配漿池中，稀釋到濃度為3. 0%。均勻的成型漿料；成型漿料泵送到成型網上，在成型網上脫水后形成質地均勻的濕紙頁；在濕紙頁上施加粘結劑(苯丙乳液0. 5kg,純丙乳液1kg，醋丙乳液Ikg)，然后進入烘箱烘干，得到空氣過濾紙。 經檢測過濾效率為15. 5%，阻力7Pa，漏電電流3. 1 μ A。
實施例4-8各種原料比例見下列表格，操作步驟與實施例1-3同。
表中數據單位kg
權利要求
1.一種加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于，由14 34° SR 的無堿微纖維玻璃棉、細度0. 7 6. 7dtex、長3 12mm的聚酯纖維和直徑7 11 μ m、長度6 12mm的無堿玻璃纖維短切絲的均勻混合物經濕法工藝制得，所述無堿微纖維玻璃棉、聚酯纖維和無堿玻璃纖維短切絲的質量比為(12 18) (1 2) (5 10)。
2.如權利要求1所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于， 將微纖維玻璃棉投入到水中打漿，然后加入聚酯纖維、玻璃纖維短切絲繼續打漿，形成均勻的濃漿料；將濃漿料稀釋、成型、脫水后形成質地均勻的濕紙頁；在濕紙頁上施加粘結劑后進入烘箱烘干，得到玻璃纖維空氣濾紙。
3.如權利要求2所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于， 打漿和稀釋用水中均含有質量百分比為0. 3-0. 7%的纖維分散劑。
4.如權利要求2或3所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于，所述粘結劑為苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液、丙烯酸酯類共聚物乳液、醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液中的2 3種進行復配得到的混合物，所述苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量18-21萬，玻璃化溫度為30 35°C、丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量21-22萬，玻璃化溫度為-2 -8°C、醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液的分子量16-17萬，玻璃化溫度為15 20°C，粘結劑的復配比例(質量比)為苯乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液丙烯酸酯類共聚物乳液醋酸乙烯-丙烯酸酯類共聚物乳液= (0-1) (0-1) (0-1)，所得玻璃纖維空氣濾紙中粘結劑的質量為玻璃纖維空氣濾紙的 6-12%，所述分子量均為重均分子量。
5.如權利要求2-4中任一項所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于，所述濃漿料的質量百分比濃度為1. 8-3. 0%，將濃漿料用水稀釋至質量百分比濃度為 1. 8-3. 0%。。
6.如權利要求2-4中任一項所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于，所述纖維分散劑為烷基胺胍乙氧代乙醇陽離子表面活性劑。
7.如權利要求1-6中任一項所述的加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法，其特征在于，所述濕法工藝中采用的水的電導率彡0. 5mS/m(25°C )。
8.權利要求1-7中任一項制備方法所得加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙。
全文摘要
本發明涉及加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙及其制備方法，所得玻璃纖維空氣濾紙加上高壓靜電后漏電電流小。所述加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的制備方法為，由14～34°SR的無堿微纖維玻璃棉、細度0.7～6.7dtex、長3～12mm的聚酯纖維和直徑7～11μm、長度6～12mm的無堿玻璃纖維短切絲的均勻混合物經濕法工藝制得，所述無堿微纖維玻璃棉、聚酯纖維和無堿玻璃纖維短切絲的質量比為(12～18)∶(1～2)∶(5～10)。本發明所得加電性能優異的玻璃纖維空氣濾紙的過濾效率屬于中效過濾紙(F6-F9)，在高壓靜電環境下放電(漏電)率小，濾紙的過濾效率大大提高但阻力變化不大。
文檔編號D21H13/40GK102517977SQ201110430200
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者王志明 申請人:中材科技股份有限公司