一種整體式經(jīng)編間隔織物殺菌過濾材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種過濾材料，尤其是涉及一種整體式經(jīng)編間隔織物殺菌過濾材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上用于空氣凈化和水凈化的濾料可分為具有深層過濾作用的多孔型濾 料、具有表面過濾作用的織物型濾料和復(fù)合型濾料。多孔型濾料大多為針刺布和溶吹無紡 布，其特點是纖維組織疏松，較大的顆粒雜質(zhì)被截留在纖維表面，而細(xì)微顆粒則被捕捉于濾 材深層中，因此具有較高的過濾效率。但這種濾料纖維在三維空間的排列具有隨機(jī)性，填充 儲雜體積有限?？椢镄蜑V料所具有的表面過濾模式，易造成濾料表面堵塞，該類濾料比較適 用于精度較低的粗濾場合，過濾精度不高。復(fù)合型濾料是將纖維網(wǎng)平鋪在基布上，然后用針 刺或水刺工藝使其成型，具有表面過濾和深層過濾的優(yōu)點，其缺點是纖網(wǎng)中纖維雜亂排列， 填裝密度不能最大化，且基布的存在使濾料的透水透氣性降低。
[0003] 中國專利CN201889127U公開一種無骨架濾料，濾料由纖維規(guī)格為（2~2. 5) DX (76~81)_的滌綸或丙綸網(wǎng)狀纖維層多層疊壓形成平面型針刺氈濾料，各層濾料纖維 之間形成空間交錯排列，構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)。這種濾料雖然孔隙率有所提高，透水透氣性能有所 改善，但由于缺少基布的增強(qiáng)作用，濾料強(qiáng)度不是很好。另外，這種濾料由于濾料纖維隨機(jī) 排列，填裝密度不能最大化，且由于纖維疏密不均，容易導(dǎo)致濾料抗污能力下降，纖維排列 緊密部分容易藏污納垢且不易清洗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有過濾材料的上述不足，提供一種整體式經(jīng)編間隔織物 殺菌過濾材料及其制備方法。
[0005] 所述整體式經(jīng)編間隔織物殺菌過濾材料由上面層、下面層和中間連接層組成，中 間連接層的三維空間中填充有活性炭。
[0006] 所述整體式經(jīng)編間隔織物殺菌過濾材料的間隔紗排列呈1X1形，間隔織物結(jié)構(gòu)呈 "工"字形。
[0007] 所述活性炭可采用木質(zhì)活性炭或果殼活性炭，所述果殼活性炭可選自椰殼活性 炭、杏殼活性炭，桃殼活性炭、率殼活性炭、核桃殼活性炭等中的至少一種，優(yōu)選椰殼活性 炭。
[0008] 所述活性炭可以是不定形顆?；钚蕴俊⒎蹱罨钚蕴恐械闹辽僖环N，優(yōu)選不定形顆 ?；钚蕴?。
[0009] 所述不定形顆?；钚蕴康牧６瓤蔀?6~150目，比表面積可為600~2000m2/g， 優(yōu)選粒度為32~120目，比表面積為900~1350m2/g。
[0010] 所述整體式經(jīng)編間隔織物的厚度可為3~60mm，優(yōu)選20mm。
[0011] 所述上面層、下面層可采用聚酯超細(xì)纖維面紗編織，所述聚酯超細(xì)纖維面紗的規(guī) 格可為300~600D，優(yōu)選400D。
[0012] 所述中間連接層的單絲可為普通化纖長絲、納米銀長絲和皮芯雙組份復(fù)合長絲的 混合單絲，混合比例可為94/2/4、94/3/3、94/5/1，優(yōu)選94/3/3。
[0013] 所述化纖長絲可為聚酯低彈絲、聚丙烯或聚酰胺長絲，優(yōu)選聚酯低彈絲。
[0014] 所述納米銀長絲可選自納米銀聚酰氨長絲、納米銀聚酯長絲、納米銀聚丙烯長絲 等中的一種，優(yōu)選納米銀聚酯長絲。
[0015] 所述皮芯雙組份復(fù)合長絲核芯可選自聚酯、聚酰胺、聚丙烯等中的一種，優(yōu)選聚 酯，所述聚酯熔點為180~240°C，優(yōu)選210~240°C。皮芯雙組份復(fù)合長絲皮層可選自低熔 點聚酯、聚丙烯、聚乙烯等中的一種，優(yōu)選低熔點聚酯。所述低熔點聚酯的熔點可為100~ 180°C，優(yōu)選 100 ~150°C。
[0016] 所述聚酯低彈絲、納米銀聚酯長絲和皮芯雙組份聚酯長絲的直徑可為0. 10~ 1mm，優(yōu)選聚酯低彈絲、納米銀聚酯長絲的直徑為0· 12mm，皮芯雙組份復(fù)合長絲直徑為 0. 15mm〇
[0017] 所述活性炭顆粒用氣流輸送的方法填充于三維經(jīng)編間隔織物中間；所述氣流輸送 的方法為變流量輸送方法，所述變流量輸送方法的流量變化范圍為3~6倍，所述輸送氣流 為空氣。
[0018] 所述活性炭顆粒對經(jīng)編間隔織物的填充是在后整理熱定型過程中完成的，所述熱 定型溫度為120~180°C。皮芯結(jié)構(gòu)雙組份聚酯纖維在熱定型過程中使皮層熔解，以氣流輸 送的方法填充于三維經(jīng)編間隔織物中間的活性炭顆粒均勻粘結(jié)于于皮芯結(jié)構(gòu)雙組份聚酯 纖維表面。
[0019] 現(xiàn)用于空氣過濾的濾料多為針刺布和溶吹無紡布，這種方法生產(chǎn)的濾料強(qiáng)度不是 很好，且纖維網(wǎng)纖維隨機(jī)排列，填充儲雜體積有限。另外，活性炭填充中多采用直接填充，不 施加任何固定，或者在活性炭表面施以粘結(jié)劑，前者活性炭顆粒易脫落，造成過濾后氣體或 水質(zhì)的二次污染，后者粘結(jié)劑易堵塞活性炭顆粒吸附表面，吸附除雜效率降低。
[0020] 本發(fā)明中采用的經(jīng)編間隔織物整體式殺菌多效過濾材料孔隙率可根據(jù)需要隨意 控制，透水透氣性能優(yōu)異；纖維排列規(guī)整，填充儲雜體積大，抗污能力好；納米銀抗菌纖維 的使用使其具有優(yōu)異、持久的殺菌性能。另外，三維經(jīng)編間隔織物芯層單絲中混入一定比例 的皮芯雙組份聚酯，活性炭顆粒不易脫落，吸附表面不會被堵塞，吸附除雜效率高，且不會 造成二次污染。超細(xì)纖維的使用，使得本發(fā)明所述濾料同時具有織物型過濾材料表面過濾 的功能和多孔性過濾材料深層過濾的特點。
[0021] 所述整體式經(jīng)編間隔織物殺菌過濾材料的制備方法包括以下步驟：
[0022] 1)編織整體式納米銀纖維經(jīng)編間隔織物；
[0023] 所述編織整體式納米銀纖維經(jīng)編間隔織物的具體方法可為：
[0024] (1)在雙針床經(jīng)編機(jī)上編織厚度為20mm的經(jīng)編間隔織物，間隔紗在兩個針床上對 稱的兩根針（即共四根針）上輪流墊紗成圈，形成兩個相互平行并垂直針床和交叉呈X形 的針背墊紗，間隔紗排列為1X1形；
[0025] (2)采用空穿法或連接紗梳櫛在前后針床部分橫列不同時編織，形成"工"結(jié)構(gòu)間 隔織物材料。
[0026] 在步驟1)第（2)部分中，所述編織可采用聚酯低彈絲、納米銀聚酯長絲和皮芯雙 組份聚酯單絲混合編織。
[0027] 2)整體式納米銀纖維經(jīng)編間隔織物后整理；
[0028] 所述整體式納米銀纖維經(jīng)編間隔織物后整理的具體方法為：在熱定型機(jī)前增加氣 流輸送裝置，用變流量氣流輸送方法將活性炭顆粒均勻的輸送到三維經(jīng)編間隔織物中的三 維空間。然后將織物送入熱定型機(jī)，經(jīng)過熱處理后織物中的皮芯雙組份纖維皮層熔解，將活 性炭顆粒牢固的粘結(jié)于皮芯雙組份纖維上。
[0029] 在步驟2)中，所述變流量氣流輸送方法的流量變化范圍可為3~6倍，所述氣流 可采用空氣；所述熱處理的溫度可為120~180°C。
[0030] 在編織整體式納米銀纖維經(jīng)編間隔織物過程中：
[0031] (1)在雙針床經(jīng)編機(jī)上編織厚度為20mm的經(jīng)編間隔織物，間隔紗在兩個針床上對 稱的兩根針（即共四根針）上輪流墊紗成圈，形成兩個相互平行并垂直針床和交叉呈X形 的針背墊紗，間隔紗排列為1X1形。這種結(jié)構(gòu)的織物即使受到橫向水流沖擊也能保持良好 的穩(wěn)定性，間隔距離距離不會發(fā)生明顯的變化。
[0032] (2)采用空穿法或連接紗梳櫛在前后針床部分橫列不同時編織，形成"工"結(jié)構(gòu)間 隔織物材料?？筛鶕?jù)要求調(diào)整空穿方式或是改變不同時編織橫列數(shù)來調(diào)整中空大小。同樣， 也可采用同樣方法調(diào)整連接層纖維組的纖維數(shù)，及改變連接層"工"字結(jié)構(gòu)的密度。"工"字 結(jié)構(gòu)可以充分保證濾料具有優(yōu)異的透水性。上表面和下表面所用原料為400D超細(xì)聚酯纖 維面紗，間隔紗所用原料為直徑0. 12mm的聚酯低彈絲、納米銀聚酯長絲和直徑0. 15mm的皮 芯雙組份聚酯單絲混合絲，混合比例為94/3/3。
[0033] 采用聚酯低彈絲、納米銀單絲和皮芯雙組份聚酯單絲混合編織的目的是聚酯低彈 絲具有優(yōu)異的支撐性能，配合獨特的"工"字結(jié)構(gòu)，可以充分保證濾料的填充儲雜空間；納米 銀單絲具優(yōu)異的殺菌性能，可除去空氣或水中的細(xì)菌；皮芯雙組份單絲由于芯層與皮層原 料的熔點不同，熱定型過程低熔點皮層溶解，可以使活性炭顆粒以最小的粘結(jié)面積牢固的 粘附于皮芯雙組份單絲上，活性炭顆粒不易脫落，過濾過程不會產(chǎn)生二次污染，且粘附面積 小，不會堵塞活性炭顆粒的吸附表面，吸附效率高。面紗選用超細(xì)纖維的目的是濾料同時具 備表面過濾和深層過濾的特點，進(jìn)一步提尚濾料的過濾效率。
[0034] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：
[0035] 1)濾料經(jīng)編間隔織物芯層纖維均勻排列，抗污性能好，并且可以人為控制其排列 密度，使濾料雜質(zhì)存儲空間達(dá)到最大化。另外，濾料經(jīng)編間隔織物間隔紗排列呈1X1形，間 隔織物結(jié)構(gòu)呈"工"字形，1X1形間隔紗排列使得織物即使受到橫向水流沖擊也能保持良好 的穩(wěn)定性，間隔距離距離不會發(fā)生明顯的變化，"工"字結(jié)構(gòu)可以充分保證濾料具有優(yōu)異的 填充儲雜空間和透水性。
[0036] 2)濾料經(jīng)編間隔織物面紗選用超細(xì)纖維，一方面超細(xì)纖維使濾料具有織物型過濾 材料表面過濾的功能，另一方面，三維經(jīng)編間隔織物的特殊結(jié)構(gòu)使得濾料同時具有多孔性 過濾材料深層過濾的特點，是集表面過濾與深層過濾于一體的復(fù)合型過濾材料。
[0037] 3)濾料經(jīng)編間隔織物芯層單絲選用一定比例的納米銀纖維，并且三維經(jīng)編間隔織 物空隙中填充有活性炭，使得濾料過濾效率高，對異味、顆粒物質(zhì)的過濾效果好，且具有優(yōu) 異的殺菌性能和持久的殺菌能力。
[0038] 4)皮芯雙組份聚酯纖維在熱定型過程中皮層熔解，使得活性炭顆粒以最小的粘結(jié) 面積牢固的粘附于皮芯雙組份聚酯纖維的表面，活性炭顆粒不易脫落，且因為未使用粘結(jié) 劑，活性炭顆粒吸附表面不會被堵塞，吸附效率高。
【附圖說明】
[0039] 圖1為整體式經(jīng)編間隔織物多效過濾材料的結(jié)構(gòu)組成示意圖（網(wǎng)孔形）。
[0040] 圖2為整體式經(jīng)編間隔織物多效過濾材料的結(jié)構(gòu)組成示意圖（致密形）。
[0041] 圖3為皮芯雙組份聚酯對椰殼不定形活性炭顆粒的粘附圖。
【具體實施方式】
[0042] 以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0043] 實施例1 :
[0044] 采用空穿法編織，在karl Mayer RD6DPLM/30-N E12機(jī)器上，針床隔距調(diào)為20mm， 編織密度為5wpc〇
[0048] 所述體式經(jīng)編間隔織物多效