一种负离子静电除尘纸及其制备方法

文档序号:1153144 发布日期:2020-09-15 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种负离子静电除尘纸及其制备方法 (Negative ion electrostatic dust removal paper and preparation method thereof ) 是由 赵传山 陈立栋 李杰华 李辉 黄秋美 杜鹏 于 2020-06-19 设计创作,主要内容包括:发明涉及一种负离子静电除尘纸及其制备方法。一种负离子静电除尘纸,包括原纸层和覆盖于原纸层表面的涂布层组成,所述涂布层由涂层液涂布烘干而成。本发明将无机驻极材料和聚合物驻极材料搭配使用,制得能够满足涂布需求的涂层液,将该涂布液涂布于原纸表面制得的负离子静电除尘纸,不仅驻极效率更好,而且感应静电压更高,静电吸附能力更强,除尘效率更高。(The invention relates to negative ion electrostatic dust removal paper and a preparation method thereof. The negative ion electrostatic dust removal paper comprises a base paper layer and a coating layer covering the surface of the base paper layer, wherein the coating layer is formed by coating and drying a coating liquid. According to the invention, the inorganic electret material and the polymer electret material are matched for use to prepare the coating liquid capable of meeting the coating requirement, and the coating liquid is coated on the surface of the base paper to prepare the negative ion electrostatic dust removal paper, so that the electret efficiency is better, the induced electrostatic voltage is higher, the electrostatic adsorption capacity is stronger, and the dust removal efficiency is higher.)

一种负离子静电除尘纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种负离子静电除尘纸及其制备方法,特别是一种静电压大,吸尘性好,负离子释放量大的负离子静电除尘纸及其制备方法,属于造纸技术领域。

背景技术

随着社会的发展,人们的物质生活水平和文明程度不断提高。人们对生活质量的要求也越来越高,对环境、仪器设备及家庭的清洁也提出了更高的要求,尤其是电子、精密机械和航天航空、医院等行业。但是中国工业技术的飞速发展,环境污染已经成为中国面临的最严重的问题。空气中适量的粉尘对环境有一定的益处,但是城市环境中粉尘过量将严重危害环境和人们的健康生活。过多的粉尘容易滋生细菌病毒对身体健康极为不利,对于皮肤健康也会有极大的危害。所以需要性能优异的除尘纸。如:无尘性、吸附性及擦净性,并且能有效去除灰尘、油污及手印而绝不损伤被擦拭物的表面。静电除尘纸是生产生活中应用较为广泛的一种特种纤维材料,是以植物纤维或有机纤维制造的特种纸张或无纺布。在使用时通过摩擦起电的方式使纸张产生静电,再通过静电吸附原理吸附粉尘,发屑等细微物质,起到消除粉尘,净化环境的作用。

中国专利文献CN 208928752 U公开了一种静电除尘纸,该静电除尘纸包括水刺无纺布、具有吸附性的静电附着力涂层和具有粘性的贴纸层,所述静电附着力涂层设置在所述水刺无纺布的一侧端面上,所述贴纸层设置在所述水刺无纺布的另一侧端面上。该方案解决了静电除尘纸无法对纸质颗粒、布质颗粒和大颗粒灰尘进行清除,影响除尘效果的技术问题。该方案所述静电除尘纸主体为水刺无纺布,不易分解,对环境造成污染。

中国专利文献CN 103850150 A(申请号201410117281.9)公开了一种工业无尘擦拭纸造纸工艺,包括木浆碎解、除砂、打浆、配浆、筛选净化、上网成型、离心脱水、压榨脱水、烘缸干燥刮刀起皱、卷取和复卷分切、包装制得成品,所述木浆碎解是将纤维长度为2.5~2.7mm的长纤维木浆和纤维长度为0.7~0.9mm的短纤维木浆按照重量比为90~95:10~5比例将纤维碎解,配浆时加入浓度为25~30%、吨纸用量为10~12kg的生物聚合物,配浆完成后的纤维在上网成型前添加浓度为20~30%的湿强剂,吨纸用量50~70kg。该方案具有湿抗张强度高,颗粒散发率小,发尘量少,离子析出少的优点。该方案制备的无尘擦拭纸虽然发尘量少,但通常会将灰尘聚集到一起,不但不易擦干净,擦下来的灰尘还非常容易抖落,污染到其他地方。

中国专利文献CN 109023942 A公开了一种擦拭纸用抗菌丙纶无纺布的制备方法,包括:将氧化石墨烯加入二甲基乙酰胺中分散,加入巯基丁二酸和无水三乙胺反应,后处理得物料A;将物料A加入二甲基乙酰胺中分散,加入姜黄素和对甲苯磺酸反应,后处理得改性氧化石墨烯;将十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磷酸钠、改性氧化石墨烯、碳纳米管、纳米银、芦荟提取物与水混匀得浸渍液;将丙纶无纺布在浸渍液中浸渍、烘干得浸渍无纺布;将5,5-二甲基海因加入氢氧化钠水溶液中,加入甲醇,加入烯丙基溴,反应后得海因衍生物;将丙烯酸树脂、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸十八酯、海因衍生物、光引发剂和乙酸乙酯混匀,加入浸渍无纺布浸渍,烘干、固化、氯化后洗涤、干燥。该方案条件温和,得到的无纺布抗菌性好,吸水性强。该方案使用的丙纶无纺布难分解,不仅浪费资源,重要的是对环境造成极大的污染。而且聚丙烯材料自身分子结构的特点,分子链中存在大量的叔碳原子,此种原子在受到光、氧、热的作用会不同程度的发生老化降解,产生短的碳链被氧化后会释放醛酮类的易挥发性物质,对人体造成伤害。

韩国专利文献KR1020010081333A(申请号KR1020000006689)公开了一种高-效率静电过滤器介质的制造方法是提供以提高细颗粒的收集效率和收集效率降低的变化与时间长,长期使用。组成:有机或无机细颗粒被连接到绝缘静电纤维片,所述的静电纤维片是带电的。用于绝缘的静电纤维为有机或无机纤维,有机纤维可以为聚丙烯,聚乙烯,poly-3-甲基-丁烯,聚四甲基-戊烯,聚偏氟乙烯,聚四氟乙烯,聚碳酸酯,聚苯乙烯,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚酰胺,聚丙烯腈,聚砜或聚亚苯基氧化物。所述的无机纤维为聚硅酸盐玻璃或二氧化硅玻璃。

本发明针对上述除尘效果低,成本高,污染环境和对人体有害等问题,提供一种操作简单、成本适中的静电除尘纸的制造方法,用以制得品质优良且静电压大,吸尘性好,负离子释放量大的负离子静电除尘纸。

本发明技术方案如下:

一种涂层液,涂层液按重量份计由如下的组分组成:

无机驻极体40~60份,聚合物驻极体20~40份,胶黏剂20~40份,分散剂0.2~0.6份,抑菌剂10~20份,消泡剂0.3~0.8份,溶剂1000~1400份。

驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料,它所储存的电荷可以是外界注入的单极性真实电荷(或称空间电荷),也可以是极性电介质中偶极子有序取向而形成的偶极电荷,或者两类电荷同时兼有。驻极体材料可以增加材料静电吸附能力,依靠库仑力直接吸引气相中的带电微粒并将其捕获,或诱导中性微粒产生极性再将其捕获,就可以更有效地吸附气体载体相中的亚微粒子,大大增强吸附除尘效率。本发明将无机驻极材料和聚合物驻极材料搭配使用,驻极效率更好,除尘效率更高。

根据本发明优选的,所述无机驻极体为二氧化硅和/或电气石。进一步优选的,所述二氧化硅为气相二氧化硅。由于气相二氧化硅具有极高的比表面积,除尘纸的比表面积也就越大,除尘能力越强。在已知的具有永久极性的驻极体矿物中,电气石是永久自发电极性最强的,而且空气中的水蒸气能够在这些金属氧化物的表面形成浓厚的具有抗菌作用的OH-表面层。而且电气石还具有释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除臭等功能,这对人类和环境都很有益处。其中,负离子能调节人体离子平衡,活化细胞,抑制菌类感染,提高人体自愈能力,在空气中还可以吸附粉尘,净化空气。

进一步优选的,所述无机驻极体的粒径≤500nm。合适的粒径有助于增加无机驻极体的表面积,增加驻极效果。

根据本发明优选的,所述聚合物驻极体为聚四氟乙烯粉末和/或聚乳酸粉末。聚四氟乙烯是重要的有机氟碳聚合物,具有介电性、低介电损耗,高击穿电压、高体积电阻率等特点,呈现出最优异的空间电荷储存稳定性和生物相容性。聚乳酸不仅具有非极性高聚物的特点,而且是一种性能优良的、具有生物相容性、抑菌性和可降解性的聚合物。

进一步优选的,所述聚合物驻极体的粒径≤2μm。

一般而言,增加驻极体的添加量可以增加驻极效果,但是驻极体的添加量增加也会同时造成负离子静电除尘纸表面掉毛掉粉。发明人经过大量的实验,尝试了多种材料和不同的配比,发现,无机驻极体和聚合物驻极体共同添加,相互之间存在协同增效作用,可以很好的提高负离子静电除尘纸的表面静电压,从而提高除尘效果。

根据本发明优选的,所述胶黏剂为聚乙烯醇、丁苯胶乳或丙烯酸树脂中的一种或两种以上的组合。进一步优选的,所述聚乙烯醇的指标是:聚合度1700~2000,醇解度88%~99%;丁苯胶乳中丁二烯与苯乙烯两者的摩尔比为60:40。

根据本发明优选的,所述分散剂为聚丙烯酸钠和/或六偏磷酸钠。六偏磷酸钠的分散机理是通过六偏磷酸钠在溶液中电离出PO3-,然后大量吸附在颗粒的表面,形成了双电层结构。聚丙烯酸钠的分散机理是通过电空间稳定作用来使颗粒较为稳定的分散在溶液中。聚丙烯酸钠溶于水时粘度非常高,它的高分子长链一端吸附在颗粒表面,阻挡住了颜料颗粒的剧烈运动,而且聚丙烯酸钠也会电离出一些阴离子,使颗粒之间形成双电层。

根据本发明优选的,所述抑菌剂为有机抗菌剂壳聚糖和/或无机抗菌剂改性硫酸钡。壳聚糖是由甲壳素在强碱的作用下经脱乙酰化,得到的一种阳离子多聚糖,它能够与生物体相容,常用作酶、抗原、抗体等物质的载体,甚至能激发有益酶的作用并抑制有害酶的作用。

进一步优选的,壳聚糖的脱乙酰度≥80%。无机抗菌剂改性硫酸钡以无机成份硫酸钡为抗菌剂载体,对其进行改性包覆磷酸银。进一步优选的,所述无机抗菌剂改性硫酸钡的粒径≤500nm。

根据本发明优选的,所述消泡剂为有机硅消泡剂。所述消泡剂是能够降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的物质。

根据本发明优选的,所述涂层液的固含量为6%~10%。

根据本发明优选的,所述溶剂选自水和/或乙醇。

本发明还提供涂层液的使用方法,所述涂层液在纸机施胶系统中涂布应用,涂布量以固含量计为4~6g/m2。使得静电除尘纸在纸机内一次成型,工艺简单,生产高效。

本发明还提供所述涂层液的制备方法,具体步骤如下:

在1000~1400重量份溶剂中先加入40~60重量份无机驻极体,20~40重量份聚合物驻极体,先加入0.2~0.6重量份分散剂,进行一次分散至均匀;然后依次加入20~40重量份胶黏剂,10~20重量份抑菌剂,0.3~0.8重量份消泡剂,经二次分散至均匀,即得涂层液。

根据本发明优选的,所述一次分散为在高速分散机1000~3000r/min的分散条件下高速分散25~35分钟。

根据本发明优选的,所述二次分散为在高速分散机1000~3000r/min的分散条件下分散15~25分钟。

需要说明的是,本发明的涂层液是一个整体,虽然各个组分有各自的作用,但是这些组分是作为一个整体来共同形成涂层液的,经过特定的步骤和添加顺序,并在特定的分散条件下充分混合,形成稳定的、粘度适中并易于涂布的涂层液;驻极之后还可以存储电荷,让过滤材料的电荷衰减慢减慢,增加使用时间。

本发明还提供一种负离子静电除尘纸,包括原纸层和覆盖于原纸层表面的涂布层组成,所述涂布层由上述涂层液涂布烘干而成。

根据本发明优选的,所述原纸层由原纸组成,原纸层的物理性质如下:定量:40~80g/m2,抗张强度:4KN/m~8KN/m;湿强度:10%~20%。

根据本发明优选的,所述负离子静电除尘纸,感应静电压600~1500V,负离子释放量3000个/cm3~5000个/cm3

本发明还提供一种负离子静电除尘纸的制备方法,包括下列步骤:

(1)将定量为40~80g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行双面上述涂层液涂布,然后经二次干燥、压光,制得烘干的涂布纸;

(2)利用静电驻极设备将步骤(1)制得的烘干的涂布纸进行驻极30~60秒,驻极电压30~60KV,卷取即得。

根据本发明优选的,所述步骤(1)中,涂层液涂布量以固含量计为4~6g/m2

根据本发明优选的,所述步骤(1)中,涂布采用刮刀涂布、气刀涂布和膜转移涂布中的一种。

上述步骤(1)中的二次干燥、压光均为本领域的常规技术。上述固含量为涂层液中去除溶剂后的组份的质量。

有益效果

1、本发明将无机驻极材料和聚合物驻极材料搭配使用,制得能够满足涂布需求的涂层液,将该涂布液涂布于原纸表面制得的负离子静电除尘纸,不仅驻极效率更好,而且感应静电压更高,静电吸附能力更强,除尘效率更高;

2、所述涂层液中电气石不仅具有释放负离子、辐射远红外线、抗菌、除臭等功能;而且,能够提高感应静电压,促进驻极材料的技术效果;不仅能够实现普通静电除尘纸吸附粉尘的作用,而且负离子能调节人体离子平衡,活化细胞,抑制菌类感染,提高人体自愈能力,净化空气的作用。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步阐述,但本发明所保护范围不限于此。

原料来源

实施例中所述的壳聚糖购自西安百川生物科技有限公司。

实施例中所述的无机抗菌剂改性硫酸钡购自山阳奥科粉体有限公司。

实施例中所述原纸由东顺集团股份有限公司提供。

实施例中其他所述试剂均为普通市售产品。所述聚乙烯醇的指标是:聚合度1700,醇解度88%。

感应静电压采用YG401织物感应式静电测试仪测试,测试条件为:针尖与材料的距离为2cm,施加10kV高压,30s后停止。

实施例1

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟,然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.8
感应静电压(V) 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3300

分别使用丁苯胶乳代替聚乙烯醇、使用丙烯酸树脂代替聚乙烯醇,重复上述实验,结果基本相同。

实施例2

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,30重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟,然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.4%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.6
感应静电压(V) 860
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3200

使用聚丙烯酸钠代替六偏磷酸钠,进行上述实验,得到的结果基本相同。

实施例3

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,40重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟,然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7
感应静电压(V) 1040
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3500

实施例4

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入25重量份纳米二氧化硅,25重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟,然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7
感应静电压(V) 820
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3800

实施例5

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入30重量份纳米二氧化硅,30重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV。卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

Figure BDA0002547818590000081

Figure BDA0002547818590000091

实施例6

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚乳酸粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极45秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7
感应静电压(V) 910
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3400

实施例7

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚乳酸粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极60秒,驻极电压30KV。卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.6
感应静电压(V) 1120
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3300

实施例8

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚乳酸粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极60秒,驻极电压45KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.6
感应静电压(V) 1250
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3300

实施例9

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚乳酸粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极60秒,驻极电压60KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.8
感应静电压(V) 1340
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3500

实施例10

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份无水乙醇中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟,然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(4)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(5)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 静电除尘纸
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.3
感应静电压(V) 6200
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 2900

对比例1

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入40重量份纳米二氧化硅,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例1 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7 4.8
感应静电压(V) 810 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 0 3300

对比例2

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入40重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30份聚乙烯醇,5份壳聚糖,0.5份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例2 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.8 4.8
感应静电压(V) 710 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 4800 3300

对比例3

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚乳酸粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.2%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV。卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例3 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.8 4.8
感应静电压(V) 650 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3400 3300

对比例4

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例4 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.8 4.8
感应静电压(V) 210 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 0 3300

对比例5

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到的涂层液固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光;

(3)利用静电驻极设备将烘干的涂布纸进行驻极30秒,驻极电压30KV,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例5 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7 4.8
感应静电压(V) 150 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3200 3300

对比例6

一种负离子静电除尘纸的制备方法,步骤如下:

(1)涂层液的制备:

在1200重量份水中先加入0.4重量份六偏磷酸钠,再加入20重量份纳米二氧化硅,20重量份电气石,20重量份聚四氟乙烯粉末和5重量份改性硫酸钡,在高速分散机1400r/min的分散条件下高速分散30分钟;然后依次加入30重量份聚乙烯醇,5重量份壳聚糖,0.5重量份消泡剂,最后在高速分散机1400r/min的分散条件下分散20分钟,得到固含量为8.3%的涂层液;

(2)将定量为60g/m2的湿纸幅送入纸机表面施胶部进行步骤(1)制得的涂层液的涂布,然后经二次干燥、压光,卷取即得。

本实施例制备的静电除尘纸指标各项数据如下:

指标 对比例6 实施例1
涂布量(g/m<sup>2</sup>) 4.7 4.8
感应静电压(V) 20 730
负离子释放量(个/cm<sup>3</sup>) 3200 3300

结果分析

通过实施例1-3可知,随着聚合物驻极体用量的增加,静电除尘纸的感应静电压随之提高,静电吸附效果越好。这是因为聚合物驻极体驻极后增加了静电除尘纸的静电作用,除尘效果越好。但是聚合物驻极体的成本较高,随着聚合物驻极体用量的增加,成本也随之增加。

通过实施例1,4,5可知,随着无机驻极体SiO2和电气石用量的增加,静电除尘纸的感应静电压增大,除尘效果更好。电气石用量的增加,静电除尘纸负离子释放量也随之增加。

通过实施例1,6,7可知,随着驻极时间的增加,静电除尘纸的感应静电压随之提高。但是驻极时间越长,工作效率越低,成本也就越高。

通过实施例7,8,9可知,随着驻极电压的增加,静电除尘纸的感应静电压提高,除尘效果也就越好。但驻极电压的增加需要增加变压设备的数量,成本增高。

通过实施例1和对比例1可知,不添加电气石的静电除尘纸感应静电压有所上升,但是没有负离子的产生。这是因为实例中所使用的纳米二氧化硅的近表面沉积电荷的稳定性高,驻极后电荷面密度增加。

通过实施例1和对比例2可知,不添加纳米二氧化硅的静电除尘纸感应静电有所下降,但电气石用量的增加使得负离子释放量增多。

通过实施例1和对比例3可知,聚合物驻极体聚乳酸粉末比聚四氟乙烯粉末驻极效果差,但是聚四氟乙烯粉末成本较高。

通过实施例1,对比例4和对比例5可知,不添加无极驻极体和聚合物驻极体的静电除尘纸感应静电压明显下降,而且不添加聚合物驻极体的静电除尘纸比不添加无机驻极体的静电除尘纸的感应静电压更低,但是聚合物驻极体成本更高。

通过实施例1和对比例6可知,不经过驻极处理,静电除尘纸只通过纸张的物理作用除尘,除尘效果差。

综合分析可知,本发明所述技术方案通过给纸基材料涂布、驻极,不仅得到品质优良,静电压大,吸尘性好,负离子释放量大的负离子静电除尘纸,而且成本适中,环境污染小。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受实施例的限制,其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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