一種基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝，包括納米級石墨烯顆粒的選取、超聲攪拌熔融、高壓槍噴熔和干燥成型。本發明利用該工藝制成的基于石墨烯材料新型過濾網克服了濾材料容塵量小（CCM值），過濾材料衰減快的問題，是一種容量高，衰減慢的高性能濾材，可以徹底吸附并消滅空氣中的有機有害物質。
【專利說明】
一種基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝
技術領域
[0001 ]本發明涉及工業生產技術領域，尤其涉及一種基于石墨稀材料新型過濾網制作工
-H-
O
【背景技術】
[0002]眾所周知，“稀境”空氣凈化技術是一種將石墨烯材料和過濾技術結合的新一代空氣凈化技術。
[0003]近年來石墨烯憑借其獨特的結構和物理化學性能，已經成為空氣治理領域的“新王牌”，石墨烯材料可與有機污染物之間產生強烈的絡合反應，起到良好的吸附效果，還能將細菌直接殺死，從根本上治理空氣環境。
[0004]目前石墨烯材料已經應用于清除甲醛等空氣污染物，但是目前的產品存在以下問題:過濾材料容塵量小(CCM值)，過濾材料衰減快，消滅空氣中的有機有害物質不夠徹底等問題。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是針對現有技術所存在的不足之處，提供一種基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，利用該工藝制成的基于石墨稀材料新型過濾網克服了濾材料容塵量小(CCM值)，過濾材料衰減快的問題，是一種容量高，衰減慢的高性能濾材，可以徹底吸附并消滅空氣中的有機有害物質。
[0006]—種基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，包括納米級石墨稀顆粒的選取、超聲攪拌熔融、高壓槍噴熔和干燥成型。
[0007]作為優選，所述納米級石墨稀顆粒的選取:選取直徑為5-10納米的石墨稀粉末顆粒，將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比。
[0008]作為優選，所述超聲攪拌熔融:將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比后，在30°C下經超聲攪拌機械地復合到一起，升溫至300 °C使混合物熔融，制成納米石墨稀材料。
[0009]作為優選，所述高壓槍噴熔:在進行高壓槍噴熔前，先選取細度為3D-7D的中空三維聚丙烯纖維材料，不添加石墨烯材料直接精開松、梳理成型精細纖維層基材。
[0010]作為優選，當精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的2 O %時，開始嗔涂納米石墨稀材料，精開松、梳理及梳理后HE P A濾網精細纖維層基材單頁厚度0.1~1.5mm。
[0011]作為優選，所述精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的20%后，將其引入到熔噴噴絲板下的接收裝置上，將制備好的納米石墨烯材料放入固態噴霧型高壓槍內，并將噴射強壓力調整在6_7KPa，并均勻噴射在精細纖維層基材上。
[0012]作為優選，使得基材與石墨烯相互滲透、融合，以提高其在聚丙烯材料中的分散性，石墨烯納米顆粒在壓力的推動下透過纖維表層，均勻鑲嵌在內部各層間隙，石墨烯要達到所占石墨烯材料新型過濾網重量比例為15g/m2。
[0013]作為優選，所述干燥成型:根據使用產品要求制成厚度為0.1?1.5mm的石墨烯精細纖維層基材，再經過多層復合加工形成石墨烯HEPA過濾網，最后將其置于40°C真空干燥箱干燥24h干燥后，使其形成具有大量空洞的摻雜石墨烯納米材料的復合過濾材料，即HEPA濾網層。
[0014]作為優選，發明濾材累積凈化量CCM為:M顆粒物彡9000/mg。
[0015]作為優選，徑向斷裂強度500N/cm。
[0016]本發明的有益效果:
使納米級石墨烯均勻的分布于精細纖維層之中，最大化的利用了納米級石墨烯的特性;極大改善復合材料的強度和韌性，使得復合材料的性能得到極大提升。
[0017]經過試驗，本發明所述的過濾網是目前濾材中強度較高的材料，其徑向斷裂強度500N/cm，同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。
[O 018 ]石墨稀具有較大的理論比表面積，本發明墨稀材料新型過濾網，其石墨稀均勾滲透在濾網基材間隙中，使得濾網纖維成分具有很大的比表面積且上面有很多微孔結構，因此與傳統的過濾材料相比有更強的吸附效果。
[0019]按照國家標準GB/T18801-2015對上述濾網進行了顆粒物累積凈化量CCM的試驗，與普通的材料對比，在同等的條件下，材料的累積凈化量CCM性能提高了 18%，在實驗室條件下，以特定的煙塵顆粒物為目標污染物測試得出，本發明濾材累積凈化量CCM為:M顆粒物多9000/mg。
[0020]是一種衰減慢的高性能濾材，容量高，普通濾材累積凈化量CCM值為:M顆粒物<8000/mg，因此在一般環境下，本發明濾網使用時長明顯增加。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為便于說明，下面結合附圖，對發明的基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝做詳細說明。
[0023]如圖1中所示，本發明的技術解決方案是，提供如下一種基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝，包括納米級石墨稀顆粒的選取、超聲攪拌恪融、高壓槍噴恪和干燥成型。
[0024]1、納米級石墨稀顆粒的選取:
選取直徑為5-10納米的石墨烯粉末顆粒，將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比。
[0025]2、超聲攪拌熔融:
將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比后，在30°C下經超聲攪拌機械地復合到一起，升溫至300 0C使混合物恪融，制成納米石墨稀材料。
[0026]3、高壓槍噴熔:
在進行高壓槍噴熔前，先選取細度為3D-7D的中空三維聚丙烯纖維材料，不添加石墨烯材料直接精開松、梳理成型精細纖維層基材，當精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的20%時，開始嗔涂納米石墨稀材料，精開松、梳理及梳理后HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度0.1-1.5mm。
[0027]精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的20%后，將其引入到熔噴噴絲板下的接收裝置上，將制備好的納米石墨烯材料放入固態噴霧型高壓槍內，并將噴射強壓力調整在6_7KPa，并均勻噴射在精細纖維層基材上，使得基材與石墨烯相互滲透、融合，以提高其在聚丙烯材料中的分散性，石墨烯納米顆粒在壓力的推動下透過纖維表層，均勻鑲嵌在內部各層間隙，石墨烯要達到所占石墨烯材料新型過濾網重量比例為15g/m2。
[0028]4、干燥成型:
根據使用產品要求制成厚度為0.1?1.5mm的石墨烯精細纖維層基材，再經過多層復合加工形成石墨烯HEPA過濾網，最后將其置于40°C真空干燥箱干燥24h干燥后，使其形成具有大量空洞的摻雜石墨烯納米材料的復合過濾材料，即HEPA濾網層。
[0029 ] 本發明濾材累積凈化量CCM為:M顆粒物彡9000/mg，徑向斷裂強度500N/cm。
[0030]在上述實施例中，對本發明的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本發明的發明構思下，仍可做出很多變化，在此，應該說明，在本發明的發明構思下所做出的任何改變都將落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:包括納米級石墨稀顆粒的選取、超聲攪拌熔融、高壓槍噴熔和干燥成型。2.根據權利要求1所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:所述納米級石墨稀顆粒的選取:選取直徑為5-10納米的石墨稀粉末顆粒，將石墨稀納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比。3.根據權利要求2所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:所述超聲攪拌熔融:將石墨烯納米顆粒、抗氧化劑及水溶膠按重量比10:1:1配比后，在30°C下經超聲攪拌機械地復合到一起，升溫至300 °C使混合物恪融，制成納米石墨稀材料。4.根據權利要求3所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:所述高壓槍噴熔:在進行高壓槍噴熔前，先選取細度為3D-7D的中空三維聚丙烯纖維材料，不添加石墨烯材料直接精開松、梳理成型精細纖維層基材。5.根據權利要求4所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:當精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的20%時，開始噴涂納米石墨烯材料，精開松、梳理及梳理后HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度0.1?1.5mm。6.根據權利要求5所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:所述精開松、梳理厚度占組成整個HEPA濾網精細纖維層基材單頁厚度的20%后，將其引入到熔噴噴絲板下的接收裝置上，將制備好的納米石墨烯材料放入固態噴霧型高壓槍內，并將噴射強壓力調整在6-7KPa，并均勻噴射在精細纖維層基材上。7.根據權利要求6所述的基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝，其特征是:使得基材與石墨烯相互滲透、融合，以提高其在聚丙烯材料中的分散性，石墨烯納米顆粒在壓力的推動下透過纖維表層，均勻鑲嵌在內部各層間隙，石墨烯要達到所占石墨烯材料新型過濾網重量比例為15g/m2。8.根據權利要求7所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:所述干燥成型:根據使用產品要求制成厚度為0.1?1.5_的石墨烯精細纖維層基材，再經過多層復合加工形成石墨烯HEPA過濾網，最后將其置于40°C真空干燥箱干燥24h干燥后，使其形成具有大量空洞的摻雜石墨稀納米材料的復合過濾材料，即HEPA濾網層。9.根據權利要求8所述的基于石墨烯材料新型過濾網制作工藝，其特征是:發明濾材累積凈化量CCM為:M顆粒物彡9000/mg。10.根據權利要求8所述的基于石墨稀材料新型過濾網制作工藝，其特征是:徑向斷裂強度 500N/cm。
【文檔編號】B01D46/10GK105920920SQ201610361534
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】田芝亮
【申請人】山東樂康電器科技有限公司