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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710073099.1 (22)申请日 2017.02.10 (66)本国优先权数据 201611015547.4 2016.11.18 CN (71)申请人 北京健翔嘉业日用品有限责任公司 地址 100089 北京市海淀区青云里满庭芳 园6-805 (72)发明人 吕爱民 (74)专利代理机构 北京万科园知识产权代理有 限责任公司 11230 代理人 张亚军吴茜 (51)Int.Cl. C09K 3/22(2006.01) B32B 27/32(2006.01) B32B。
2、 27/36(2006.01) B32B 33/00(2006.01) B32B 5/02(2006.01) B32B 5/26(2006.01) B32B 7/08(2006.01) B32B 37/10(2006.01) B01D 39/16(2006.01) (54)发明名称 改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及 制备方法与应用 (57)摘要 本发明公开了一种改性障碍性粉尘的高聚 能复合阻尘材料及制备方法与应用， 复合阻尘材 料由表面活性剂纤维层、 聚丙烯静电纤维层和聚 四氟乙烯纤维层按照表层、 中层和里层的顺序利 用超声波压合技术制备而成。 其中： 表面活性剂 纤维层由烷基硫酸钠及衍生。
3、物、 硅酸钠及衍生 物、 甜菜碱及衍生物或偏铝酸钠及衍生物喷洒于 丙纶纤维的表面而形成， 该表面活性剂纤维层制 备成的复合阻尘材料及产品将 “无机呼吸性粉 尘” 改性成 “无机障碍性粉尘” ； 或者由山梨醇及 衍生物、 烷基糖苷及衍生物、 羧酸盐及衍生物或 木薯淀粉及衍生物喷洒于涤纶纤维的表面而形 成， 该表面活性剂纤维层制备成的复合阻尘材料 及产品将 “有机呼吸性粉尘” 改性成 “有机障碍性 粉尘” 。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 106883821 A 2017.06.23 CN 106883821 A 1.一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 其特征在于： 所述的高聚。
4、能复合阻尘 材料， 是由表面活性剂纤维层、 静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、 中层和里层 的顺序利用超声波熔接压合技术制备而成的： 所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠或其衍生物、 硅酸钠或其衍生物、 甜菜碱或其 衍生物、 偏铝酸钠或其衍生物、 山梨醇或其衍生物、 烷基糖苷或其衍生物、 羧酸盐或其衍生 物， 或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种喷洒于丙纶纤维或者涤纶纤维的表面而形成 的。 2.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料， 其特征在于： 所述的表面活性剂纤维层 或者聚四氟乙烯纤维层的外侧还复合有一层无纺布， 所述的无纺布， 单位面积100-300g/ m2。 3.根据权利要求1。
5、所述的高聚能复合阻尘材料， 其特征在于： 所述的表面活性剂纤维 层， 厚度为0.40mm0.70mm， 密度为： 经向260根/10cm、 纬向220根/10cm； 所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层， 厚度为： 0.40mm0.45mm， 密度为： 经向220 根/10cm、 纬向180根/10cm； 所述的聚四氟乙烯纤维层， 厚度为0.10mm0.20mm， 密度： 经向210根/10cm、 纬向170 根/10cm。 4.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料， 其特征在于： 所述的表面活性剂纤维层 由烷基硫酸钠及其衍生物、 硅酸钠及其衍生物、 甜菜碱及其衍生物、 偏铝酸钠及其衍生物中 。
6、的任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于丙纶纤维的表面而形成的。 5.根据权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料， 其特征在于： 所述的表面活性剂纤维层 由山梨醇及其衍生物、 烷基糖苷及其衍生物、 羧酸盐及其衍生物、 木薯淀粉及其衍生物中的 任意一种按照4g-6g/m2的比例喷洒于涤纶纤维的表面而形成的。 6.一种权利要求4所述的高聚能复合阻尘材料在制造将 “无机呼吸性粉尘” 改性成 “无 机障碍性粉尘” 的防尘口罩或者制造过滤元件、 滤尘芯片、 滤料制品方面的应用。 7.一种权利要求5所述的高聚能复合阻尘材料在制造将 “有机呼吸性粉尘” 改性成 “有 机障碍性粉尘” 的防尘口罩或者制造过滤元件。
7、、 滤尘芯片、 滤料制品方面的应用。 8.本发明还提供一种权利要求1所述的高聚能复合阻尘材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)制备表面活性剂溶物： 将水加热至30-50后， 将表面活性剂添加到水中， 搅拌 30min； 然后添加黏胶剂， 继续搅拌30min后得到表面活性剂溶物； 所述的水的重量为表面活性剂质量的23倍； 所述的黏胶剂的添加量为表面活性剂的0.2wt-0.5wt； 所述的表面活性剂为烷基硫酸钠或其衍生物、 硅酸钠或其衍生物、 甜菜碱或其衍生物、 偏铝酸钠或其衍生物、 山梨醇或其衍生物、 烷基糖苷或其衍生物、 羧酸盐或其衍生物、 木薯 淀粉或其衍生物中的任意一种； 。
8、所述的黏胶剂为琼脂、 果胶、 红藻胶、 海藻酸钠中的任意一种； (2)制备表面活性剂纤维层： 将步骤(1)得到的表面活性剂溶物按照4g-6g/m2的比例均 匀的喷洒至丙纶纤维或涤纶纤维表面后干燥， 得到表面活性剂纤维层； (3)制备复合阻尘材料： 将步骤(2)得到的表面活性剂纤维层、 静电纤维层、 聚四氟乙烯 权利要求书 1/2 页 2 CN 106883821 A 2 纤维层依次按照表层、 中层和里层的顺序放入超声波压合机或超声波熔接机中， 经一次超 声波熔接压合即得所述的高聚能复合阻尘材料； 所述的超声波熔接压合的条件为： 超声波频率为15KHz， 气压为6-8Mpa、 功率为4200瓦。。
9、 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 所述的表面活性剂纤维层， 厚 度为0.40mm0.70mm， 密度为： 经向260根/10cm、 纬向220根/10cm； 所述的静电纤维层， 厚度 为： 0.40mm0.45mm， 密度为： 经向220根/10cm、 纬向180根/10cm； 所述的聚四氟乙烯纤维 层， 厚度为0.10mm0.20mm， 密度： 经向210根/10cm、 纬向170根/10cm； 所述的静电纤维层为 聚丙烯靜电纤维层。 10.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 喷洒于丙纶纤维表面的表面 活性剂溶物为烷基硫酸钠及其衍生物、 硅。
10、酸钠及其衍生物、 甜菜碱及其衍生物或偏铝酸钠 及其衍生物的溶物中的任意一种。 11.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 喷洒于涤纶纤维表面的表面 活性剂溶物为山梨醇及其衍生物、 烷基糖苷及其衍生物、 羧酸盐及其衍生物、 木薯淀粉及其 衍生物的溶物中的任意一种。 12.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 所述的表面活性剂纤维层或 者聚四氟乙烯纤维层的外侧还复合有一层无纺布， 具体操作方法为： 将无纺布置于表面活 性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的外侧后放入超声波压合机或超声波熔接机中， 经一次 超声波熔接压合即得所述的高聚能复合阻尘材料； 所述的无纺布，。
11、 单位面积100-300g/m2。 权利要求书 2/2 页 3 CN 106883821 A 3 改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用 技术领域 0001 本发明涉及一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料及制备方法与应用， 具体 涉及一种能将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 的高聚能复合阻尘材料及其制备方法与 应用。 背景技术 0002 尘肺病， 是我国目前危害最严重且量大面广的职业病， 是不可逆转不可治愈的致 残性疾病， 而造成尘肺病的直接原因是接尘人员吸入 “呼吸性粉尘” 并在肺中潴留引起巨噬 细胞性肺炎， 尘细胞性肉芽肿和粉尘致肺纤维化。 此外还有金属及其化合物粉尘。
12、肺沉着病、 刺激性化学物所致慢性阻塞性肺疾病、 硬金属肺病等其他呼吸系统疾病危害着人类的健 康。 甚至雾霾等恶劣天气也给人们的呼吸道带来各种不良影响， 比如PM2.5颗粒物(环境空气 中空气动力学当量直径小于或等于2.5 m的颗粒物， 包含在可吸入颗粒物PM10之中， 是PM10 的一部分)， 对人体健康和大气环境质量影响极大。 0003 “呼吸性粉尘” 包括无机粉尘和有机粉尘。 无机粉尘主要是矿物性粉尘， 亦包括金 属粉尘和人工无机粉尘： 矽尘： 是指游离二氧化硅含量大于10的粉尘， 如煤矿掘进、 非煤 矿山开采、 岩石开采、 隧道挖掘中产生的粉尘， 矽尘是生物学活性最强， 对人体健康危害最。
13、 大的粉尘； 硅酸盐尘： 石棉、 滑石、 云母、 高岭土、 水泥粉尘均属此类， 其中以石棉粉尘最重 要， 此类粉尘除含有SiO2外， 还含有Mg、 Fe、 Ca、 A1等化学元素； 含碳粉尘： 煤尘、 炭黑、 石墨、 煤质活性炭等粉尘； 金属粉尘： 金属冶炼、 电焊时产生的烟雾， 如铝、 铁、 锡、 铅、 锌、 铍、 铜等 金属及其化合物粉尘； 非金属粉尘： 如石英、 大理石、 页岩、 石灰石等； 人工无机粉尘： 如金刚 砂、 玻璃纤维、 人造矿物棉、 矿渣棉、 岩棉、 玻璃棉等。 有机粉尘主要是农业生产、 有机化学工 业、 医药等行业的生产过程中产生的粉尘， 其多为动植物的蛋白及有机化学物，。
14、 对健康的影 响主要是引起机体过敏性疾病， 如职业性哮喘、 过敏性肺泡炎等， 有机粉尘就其性质可分为 以下几种： 植物性粉尘， 如木尘、 烟、 草、 棉、 麻、 谷物、 茶、 甘蔗、 中药材、 丝竹、 果壳、 食品添加 剂等粉尘； 动物性粉尘， 如畜毛、 羽毛、 角粉、 皮革、 骨质等粉尘； 人工有机粉尘， 如有机染料、 药、 植物活性炭粉尘、 人造有机纤维等粉尘。 0004 “呼吸性粉尘” 空气动力学直径均在7.07 m以下， 空气动力学直径5 m粉尘粒子的 采样效率为50， 简称呼尘(GBZ 2.1-2007术语和定义3.8)。 粉尘直径在5-10 m时， 可达到 人体的气管壁， 粉尘直径。
15、在5 m以下的可达到肺泡区(无纤毛呼吸性细支气管、 肺泡管、 肺泡 囊)， 这种粉尘对人体的危害极大， 但是当粉尘的直径在10 m以上时， 仅仅能够达到人体的 鼻咽部。 如果能将这种 “呼吸性粉尘” 进行改性， 使之不能进入到接触者的肺部， 那么不但会 避免尘肺病， 也可以降低雾霾等恶劣天气给人们带来的危害。 0005 本发明将 “呼吸性粉尘” 与L3035-型或V1223-型高聚能复合阻尘材料产品接触时 发生黏附凝聚， 进而可以将这种小于10 m的多分散粉尘改性团聚成体量大于10 m以上的单 分散粉尘， 这种体量大于10 m以上的单分散粉尘不能到达肺泡区， 定义为 “障碍性粉尘” ， 简 称。
16、 “障尘” 。 将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 后， 障碍性粉尘颗粒物就不能进入肺泡区， 说明书 1/8 页 4 CN 106883821 A 4 从而使接尘人员可以避免罹患尘肺病或呼吸系统疾病。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足， 而提供一种改性障碍 性粉尘的高聚能复合阻尘材料的制备方法， 将表面活性剂与滤材纤维、 静电纤维和精过滤 材料复合在一起， 从而制备成高聚能复合阻尘材料。 0007 本发明的目的之二是提供一种经过上述方法制备而成的高聚能复合阻尘材料， 该 高聚能复合阻尘材料能够将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 。 0008。
17、 本发明的目的之三是提供一种上述高聚能复合阻尘材料的应用。 0009 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 0010 本发明首先提供一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 由表面活性剂纤维 层、 静电纤维层和聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、 中层和里层的顺序利用超声波熔接压 合技术制备而成的(如图1所示)： 0011 所述的表面活性剂纤维层由烷基硫酸钠或其衍生物、 硅酸钠或其衍生物、 甜菜碱 或其衍生物、 偏铝酸钠或其衍生物、 山梨醇或其衍生物、 烷基糖苷或其衍生物、 羧酸盐或其 衍生物， 或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种喷洒于丙纶纤维或者涤纶纤维的表面而形 成的； 0012 本发明。
18、所述的表层、 中层和里层， 指的是表面活性剂纤维层、 静电纤维层和聚四氟 乙烯纤维层在进行压合时的顺序； 在实际应用时， 表面活性剂纤维层可以作为外层使用、 聚 四氟乙烯纤维层也可以作为外层使用。 0013 上述技术方案中， 所述的表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的外侧还可以 复合一层无纺布， 所述的无纺布， 单位面积100-300g/m2。 根据使用情况， 确定外层为表面活 性剂纤维层时， 在表面活性剂纤维层的外侧复合无纺布； 而确定外层为聚四氟乙烯纤维层 时， 在聚四氟乙烯纤维层的外侧复合无纺布； 无纺布在最终使用时位于最外侧， 其用途是印 示产品技术信息， 不起过滤作用。 0014 。
19、上述技术方案中， 所述的表面活性剂纤维层， 厚度为0.40mm0.70mm， 密度为： 经 向260根/10cm、 纬向220根/10cm； 0015 所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层， 厚度为： 0.40m、 m0.45mm， 密度为： 经向 220根/10cm、 纬向180根/10cm； 0016 所述的聚四氟乙烯纤维层， 厚度为0.10mm0.20mm， 密度： 经向210根/10cm、 纬向 170根/10cm。 0017 上述技术方案中， 所述的表面活性剂纤维层优选为由烷基硫酸钠及其衍生物、 硅 酸钠及其衍生物、 甜菜碱及其衍生物、 偏铝酸钠及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m。
20、2的 比例喷洒于丙纶纤维的表面而形成的； 该种高聚能复合阻尘材料用于制造将 “无机呼吸性 粉尘” 改性成 “无机障碍性粉尘” 的防尘口罩或者制造过滤元件、 滤尘芯片、 滤料制品等产品 方面； 所述的防尘口罩优选为自吸过滤式防颗粒物呼吸器， 煤矿用自吸过滤式防尘口罩， 金 属冶炼行业自吸过滤式防尘口罩， 金属及非金属矿物岩石开采及其制品行业的防尘口罩， 建筑、 建材、 装修行业的防尘口罩， 露天工作场所防PM2.5颗粒物的防尘口罩， 日常防护型口 罩， 随弃式半面防尘口罩。 说明书 2/8 页 5 CN 106883821 A 5 0018 上述技术方案中， 所述的表面活性剂纤维层优选为由山梨醇。
21、及其衍生物、 烷基糖 苷及其衍生物、 羧酸盐及其衍生物、 木薯淀粉及其衍生物中的任意一种按照4g-6g/m2的比 例喷洒于涤纶纤维的表面而形成的； 该种高聚能复合阻尘材料用于制造将 “有机呼吸性粉 尘” 改性成 “有机障碍性粉尘” 的防尘口罩或者制造过滤元件、 滤尘芯片、 滤料制品等产品方 面； 所述的防尘口罩优选为自吸过滤式防颗粒物呼吸器， 农、 林、 牧、 副、 渔动植物制品行业 的防尘口罩， 露天工作场所防PM2.5颗粒物的防尘口罩， 日常防护型口罩， 随弃式半面防尘口 罩。 0019 本发明还提供一种上述高聚能复合阻尘材料的制备方法， 包括以下步骤： 0020 (1)制备表面活性剂溶物。
22、： 将水加热至30-50后， 将表面活性剂添加到水中， 搅拌 30min； 然后添加黏胶剂， 继续搅拌30min后得到表面活性剂溶物； 0021 所述的水的重量为表面活性剂重量的23倍； 0022 所述的黏胶剂的添加量为表面活性剂的0.2wt-0.5wt； 0023 所述的表面活性剂为烷基硫酸钠或其衍生物、 硅酸钠或其衍生物、 甜菜碱或其衍 生物、 偏铝酸钠或其衍生物、 山梨醇或其衍生物、 烷基糖苷或其衍生物、 羧酸盐或其衍生物、 或者木薯淀粉或其衍生物中的任意一种； 0024 所述的黏胶剂为： 琼脂、 果胶、 红藻胶、 海藻酸钠中的任意一种， 黏胶剂的粘度为3 5CPS。 0025 (2)制。
23、备表面活性剂纤维层： 将步骤(1)得到的表面活性剂溶物按照4g-6g/m2配比 均匀的喷洒至丙纶纤维(PP)或涤纶纤维(PE)表面后干燥， 得到表面活性剂纤维层； 0026 (3)制备高聚能复合阻尘材料： 将步骤(2)得到的表面活性剂纤维层、 静电纤维层、 聚四氟乙烯纤维层依次按照表层、 中层和里层的顺序放入超声波压合机或超声波熔接机 中， 经一次超声波熔接压合即得所述的高聚能复合阻尘材料； 0027 所述的超声波熔接压合的条件为： 超声波频率为15KHz、 气压为6-8Mpa、 功率为 4200瓦(所述的超声波压合机、 超声波熔接机均为本领域常用的、 现有技术存在的或者市售 的超声波压合机)。
24、； 0028 所述的表面活性剂纤维层， 厚度为0.40mm0.70mm， 密度为： 经向260根/10cm、 纬 向220根/10cm； 0029 所述的静电纤维层， 厚度为： 0.40mm0.45mm， 密度为： 经向220根/10cm、 纬向180 根/10cm； 0030 所述的聚四氟乙烯纤维层， 厚度为0.10mm0.20mm， 密度： 经向210根/10cm、 纬向 170根/10cm； 0031 所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层。 0032 上述技术方案中， 步骤(2)中， 喷洒于丙纶纤维表面的表面活性剂溶物为烷基硫酸 钠或其衍生物、 硅酸钠或其衍生物、 甜菜碱或其衍生物、 偏铝。
25、酸钠或其衍生物的溶物中的任 意一种。 0033 上述技术方案中， 步骤(2)中， 喷洒于涤纶纤维表面的表面活性剂溶物为山梨醇或 其衍生物、 烷基糖苷或其衍生物、 羧酸盐或其衍生物、 木薯淀粉或其衍生物的溶物中的任意 一种。 0034 上述技术方案中， 步骤(3)中， 所述的表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的 说明书 3/8 页 6 CN 106883821 A 6 外侧还复合有一层无纺布， 具体方法为： 将无纺布置于表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯 纤维层的外侧后放入超声波压合机或超声波熔接机中， 经一次超声波熔接压合即得所述的 高聚能复合阻尘材料； 0035 所述的无纺布， 单位面积100。
26、-300g/m2。 0036 本发明的原理为： 0037 高聚能复合阻尘材料具有集范德华有效引力、 卡西米尔有效引力、 液桥有效引 力和静电有效引力 “四位一体的引力团聚增大功能” ，“呼吸性粉尘” 在高聚能复合阻尘材料 “四位一体引力团聚增大功能” 的作用下发生凝聚、 黏附， 从而改性团聚成 “障碍性粉尘” 。 (如图2所示) 0038 “呼吸性粉尘” 颗粒与高聚能复合阻尘材料接触时， 粉尘颗粒表面环绕的水气膜 被高聚能复合阻尘材料的表面活性剂刺破， 使粉尘颗粒在20nm的短程范德华有效引力和 100nm的中程卡西米尔有效引力作用下发生一次、 二次凝聚； 粉尘颗粒表面环绕的水气膜和 高聚能复。
27、合阻尘材料间隙内的空气被挤出后， 在表面活性剂的亲油基分子和亲水基分子分 别作用下， 带有正负电荷的油性粉尘颗粒或非油性粉尘颗粒在23 m的中远程液桥有效引 力和0.1 m-10 m的长程静电有效引力作用下被高聚能复合阻尘材料黏附， 从而将粒径小 于10 m的多分散 “呼吸性粉尘” 改性团聚成粒径大于10 m以上不能进入肺泡区的单分散 “障 碍性粉尘” 。 (如图2所示) 0039 根据 “无机呼吸性粉尘” 和 “有机呼吸性粉尘” 不同的物理化学特性， 运用接触力 学作用机理对过滤材料性质和粉尘颗粒表面进行合成改变， 将普通过滤材料对粉尘的 “单 一过滤效率功能” 改性为以范德华引力、 卡西米。
28、尔引力、 液桥引力和静电引力集合为 “四位 一体的引力团聚增大功能” ， 运用 “四位一体的引力团聚增大功能” 将多分散 “呼吸性粉尘” 改性成体量大于10 m以上不能进入肺泡区的单分散 “障碍性粉尘” ， 是对防尘口罩技术标准 领域由单纯追求高过滤造成高阻力的 “过滤效率” 理论， 向大团聚低阻力的 “阻尘效果” 新理 论、 新技术的创新革命(如图2所示)。 0040 本发明技术新颖性在于： 0041 (1)表面活性剂纤维层， 能够刺破粉尘颗粒表面环绕水气膜使之相互凝聚， 表面活 性剂纤维涂层吸附湿润空气和人体呼出潮气润湿产生大量密集微小的泡沫粒子群， 泡沫粒 子群在纤维层表面广泛铺展与粉尘。
29、相遇， 在液桥引力作用下迅速将粉尘湿润、 黏附、 团聚变 大至10 m以上； 0042 (2)静电纤维层， 能够捕捉带静电荷的粉尘； 0043 (3)聚四氟乙烯纤维层， 为精过滤材料， 能够过滤细微粉尘； 0044 (4)本发明将呼吸性粉尘改性团聚成大于10 m的 “障碍性粉尘” 后， 因其体量庞大 使之不能通过气管到达人体肺泡区， 接尘人员可以避免罹患尘肺病或呼吸系统疾病。 附图说明 0045 图1： 本发明高聚能复合阻尘材料的结构示意图； 0046 图2： 本发明将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 的动力示意图； 0047 图3： 本发明实施例中Z-10型障碍性粉尘测试装置的结构示。
30、意图； 0048 其中： 1为表面活性剂纤维， 2为静电纤维， 3为聚四氟乙烯纤维， 4为呼吸性粉尘， 5 说明书 4/8 页 7 CN 106883821 A 7 为障碍性粉尘， 6为高聚能复合阻尘材料， 7为发尘用的风扇， 8为粉尘输送台， 9为活动隔板， 10为高聚能复合阻尘材料或防尘口罩或过滤元件、 滤尘芯片、 滤料制品， 11为吸气用的风 扇， 12为加湿器， 13为粉尘测试仪， 14为呼吸性粉尘测试仓， 15为障碍性粉尘测试仓。 具体实施方式 0049 以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述， 但本发明并不限于以下描述内 容： 0050 实施例1： 0051 一种改性障碍性粉尘。
31、的高聚能复合阻尘材料， 是通过下述方法制备而成的： 0052 (1)制备表面活性剂溶物： 将水加热至30-50后， 将表面活性剂添加到水中， 搅拌 30min； 然后添加黏胶剂， 继续搅拌30min后得到表面活性剂溶物； 0053 所述的水的添加量为表面活性剂的2.5倍； 0054 所述的黏胶剂的添加量为表面活性剂的0.3wt； 0055 所述的表面活性剂为烷基硫酸钠； 0056 所述的黏胶剂为琼脂(也可以采用果胶、 红藻胶、 海藻酸钠中的任意一种)； 0057 (2)制备表面活性剂纤维： 将步骤(1)得到的表面活性剂溶物按照5g/m2的配比均 匀的喷洒至丙纶表面， 得到表面活性剂纤维； 00。
32、58 (3)制备高聚能复合阻尘材料： 将步骤(2)得到的表面活性剂纤维、 静电纤维、 聚四 氟乙烯纤维按照表层、 中层和里层的顺序放入超声波熔接机(型号： JY-110-100)中， 经一次 超声波熔接压合， 即得所述的高聚能复合阻尘材料； 0059 所述的超声波压合的条件为： 超声波频率为15KHz， 气压为6-8Mpa、 功率为4200瓦； 0060 所述的表面活性剂纤维层， 厚度为0.40mm0.70mm， 密度为： 经向260根/10cm、 纬 向220根/10cm； 0061 所述的静电纤维层， 厚度为： 0.40mm0.45mm， 密度为： 经向220根/10cm、 纬向180 根。
33、/10cm； 0062 所述的聚四氟乙烯纤维层， 厚度为0.10mm0.20mm， 密度： 经向210根/10cm、 纬向 170根/10cm； 0063 所述的静电纤维层为聚丙烯靜电纤维层。 0064 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为L3035-A型高聚能复合阻尘材料， 该 材料适用于改性以下无机障碍性粉尘： 煤尘、 炭黑粉尘、 沉淀SiO2(白炭黑)、 碳化硅粉尘、 碳 纤维粉尘或相近粉尘。 0065 实施例2： 0066 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例1相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为硅酸钠， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为L3035-B型。
34、高 聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下无机障碍性粉尘： 矽尘、 石英粉尘、 大理石粉尘、 沸石粉尘、 稀土粉尘、 蛭石粉尘、 重晶石粉尘、 萤石混合性粉尘、 白云石粉尘或相近粉尘。 0067 实施例3： 0068 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例1相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为甜菜碱， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为L3035-C型高 说明书 5/8 页 8 CN 106883821 A 8 聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下无机障碍性粉尘： 铝尘、 砂轮磨尘、 金属粉尘、 玻 璃钢粉尘、 锡及其化合物粉尘、 铁及其化合物粉尘、 锑及其化合。
35、物粉尘、 硬质合金粉尘、 云母 粉尘或相近粉尘。 0069 实施例4： 0070 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例1相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为偏铝酸钠， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为L3035-D型 高聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下无机障碍性粉尘： 水泥粉尘、 硅灰石粉尘、 硅 藻土粉尘、 滑石粉尘、 石膏粉尘、 石墨粉尘、 石棉粉尘、 石灰石粉尘、 膨润土粉尘、 人造玻璃质 纤维粉尘、 玻璃棉粉尘、 矿渣棉粉尘、 岩棉粉尘或相近粉尘。 0071 实施例5： 0072 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例1相同， 。
36、所不同的 是表面活性剂为山梨醇， 且表面活性剂溶物喷洒至涤纶表面； 本实施例得到的高聚能复合 阻尘材料命名为V1223-A型高聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下有机障碍性粉尘： 茶尘、 谷物粉尘、 麻尘、 棉尘、 桑蚕丝尘、 烟草尘或相近粉尘。 0073 实施例6： 0074 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例5相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为烷基糖苷， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为V1223-B型 高聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下有机障碍性粉尘： 酚醛树酯粉尘、 聚丙烯粉 尘、 聚丙烯腈纤维粉尘、 聚氯乙烯粉尘、 聚乙烯粉尘或相近粉尘。。
37、 0075 实施例7： 0076 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例5相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为羧酸盐， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为V1223-C型高 聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下有机障碍性粉尘： 植物类活性炭粉尘、 洗衣粉混 合尘或相近粉尘。 0077 实施例8： 0078 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料， 制备方法与实施例5相同， 所不同的 是表明活性剂的种类为木薯淀粉， 本实施例得到的高聚能复合阻尘材料命名为V1223-D型 高聚能复合阻尘材料， 该材料适用于改性以下有机障碍性粉尘： 木粉尘、 皮毛粉尘或相近粉 尘。 0。
38、079 应用实施例： 呼吸性粉尘改性成障碍性粉尘的测试 0080 1、 Z-10型障碍性粉尘测试装置(如图3所示)： 0081 所述的障碍性粉尘测试装置的主体为一个箱体， 其内由隔断分为两个独立的仓 体： 呼吸性粉尘测试仓14和障碍性粉尘测试仓15； 0082 所述的隔断中部开设有通道， 通道位于呼吸性粉尘测试仓14的一侧安放本发明所 述的高聚能复合阻尘材料10或由高聚能复合阻尘材料10制成的产品将通道一侧封闭， 通道 位于障碍性粉尘测试仓15的一侧安装有吸气用的风扇11； 0083 所述的呼吸性粉尘测试仓14外顶部安放有加湿器12， 仓体的顶部开设有通气口， 加湿器的输气管道的末端通过通气口。
39、深入仓内； 0084 所述的障碍性粉尘测试仓15外顶部安放有粉尘测试仪13， 仓体的顶部开设有测试 说明书 6/8 页 9 CN 106883821 A 9 口， 粉尘测试仪的测试管道的末端通过测试口深入仓内； 0085 所述的呼吸性粉尘测试仓14， 与板材相对的体壁的中下部上开设有孔洞， 孔洞安 设有可活动的活动隔板9； 0086 所述的呼吸性粉尘测试仓14的外部配设有粉尘输送台8， 且粉尘输送台的底部与 活动隔板9的底部位于同一水平线上； 所述的粉尘输送台的高度小于活动隔板的高度； 0087 所述的呼吸性粉尘测试仓的外部、 粉尘输送台的末端还配设有发尘用的风扇7； 0088 所述的粉尘输送。
40、台8、 风扇7位于由板材构成的箱体内， 粉尘经粉尘输送台8、 活动 隔板9进入呼吸性粉尘测试仓14的内部。 0089 其中， 风扇(发尘和吸尘用的， 型号GBF-2010)、 加湿器(型号SC-L057)、 粉尘测试仪 (型号LD-5， 粒径测量范围0.3 m-100 m)均为市售产品。 0090 2、 测试指标： 0091 2.1障碍性粉尘试验舱： 有效容积0.08m3， 舱内粉尘浓度应保持均匀稳定； 0092 2.2气体流量计： 量程为(0100)L/min， 精度为2.5级； 0093 2.3分析天平： 精度为0.0001g； 0094 2.4测试用呼吸性粉尘： 经(1002)干燥4h，。
41、 主要技术参数如下： 0095 矽尘(二氧化硅)， 空气动力学直径均在7.07 m以下， 偏差0.5； 0096 谷物粉尘(玉米粉/小麦粉)， 空气动力学直径均在7.07 m以下， 偏差0.5； 0097 表1中的粉尘标志物， 空气动力学直径均在7.07 m以下， 偏差0.5； 0098 2.5计时器： 精度为1s； 0099 2.6温湿度表。 0100 3、 测试步骤： 0101 3.1将本发明实施例1-8得到的高聚能复合阻尘材料或防尘口罩、 过滤元件、 滤尘 芯片、 滤料制品固定在呼吸性粉尘测试仓一侧通风口上， 材料产品边缘密封； 启动加湿器， 将仓内空气湿度分别调整为40RH/60RH/。
42、80RH； 0102 3.2将称量好的呼吸性粉尘放在粉尘输送台上， 启动发尘风扇， 发尘浓度参照 GBZ2.1-2007标准粉尘容许浓度， 启动吸气风扇2-5min后， 通过粉尘测试仪观察障碍性粉尘 测试仓内的粉尘粒径数据。 0103 4、 结果 0104 检测结果如表1所示： 0105 说明书 7/8 页 10 CN 106883821 A 10 0106 0107 由表1可知， 本发明实施例1-8得到的高聚能复合阻尘材料及其制品， 均能成功将 粒径小于等于7.07 m的 “呼吸性粉尘” 改性成大于10 m的 “障碍性粉尘” ， 故而证明， 本发明 的高聚能复合阻尘材料及其制品具有将 “呼吸。
43、性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 的作用。 0108 本发明所述的表层、 中层和里层， 指的是表面活性剂纤维层、 静电纤维层和聚四氟 乙烯纤维层在进行压合时的顺序； 在实际应用时， 表面活性剂纤维层可以作为外层使用、 聚 四氟乙烯纤维层也可以作为外层使用， 粉尘从哪面进入都可以起到将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 的作用。 0109 上述技术方案中， 所述的表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层作为外侧使用 时， 其表面还可以复合一层无纺布， 所述的无纺布单位面积100-300g/m2。 根据使用情况， 确 定外层为表面活性剂纤维层时， 在表面活性剂纤维层的外侧复合无纺布； 而确定外层。
44、为聚 四氟乙烯纤维层时， 在聚四氟乙烯纤维层的外侧复合无纺布； 无纺布在最终使用时位于最 外侧， 其用途是印示产品技术信息， 不起过滤作用。 0110 复合一层无纺布的制备方法： 是在上述各实施例技术方案中的步骤(3)中， 将无纺 布置于表面活性剂纤维层或者聚四氟乙烯纤维层的外侧后放入超声波压合机或超声波熔 接机中， 经一次超声波熔接压合， 即得所述的高聚能复合阻尘材料； 0111 上述实例只是为说明本发明的技术方案以及技术特征， 并不能以此限制本发明的 保护范围。 凡根据本发明将 “呼吸性粉尘” 改性成 “障碍性粉尘” 实质所做的等效变换或修饰 或以基本相同或等同的手段， 实现相同或等同的功能， 达到相同或等同的效果适用于个体 防尘领域的方法和产品， 都涵盖在本发明的保护范围之内。 说明书 8/8 页 11 CN 106883821 A 11 图1 图2 图3 说明书附图 1/1 页 12 CN 106883821 A 12 。