本发明涉及驻极方法及装置技术领域，尤其涉及一种驻极体材料的制备方法、制备装置和驻极体材料。
背景技术：
当前，随着人们生活水平的日益提高，对室内空气质量的要求也越来越高。传统的空气过滤材料大多依靠物理阻挡作用过滤微粒，如玻纤滤纸，虽具有很高的过滤效率，但存在阻力大、能耗高的缺点。新型的驻极体过滤材料，是一种储存有大量稳定静电荷的介电材料，主要通过静电场的作用，捕捉空气中的微粒，具有高效低阻的特点，相比于传统的空气过滤材料具有明显的优势。
目前，工业上主要采用电晕放电和液体驻极这两种方法对驻极体材料进行充电。电晕放电是利用非均匀电场引起空气局部击穿的电晕放电产生的离子束轰击电介质并使它带电，是工业上应用最广泛的一种方法。但电晕放电会因高电压施加电极与接地电极之间间隙的精度误差产生放电偏差，导致驻极材料带电不均匀，驻极效果不够理想；并且电晕放电在长期放电过程中会产生大量的臭氧污染环境，危害人体健康；此外，高电压设备价格较高，在安全操作和管理方面也存在很大的隐患。相比之下，液体驻极设备不仅价格便宜还具有高效、环保、安全的特点。
“喷液充电”是在一定压力下将水柱或水滴流喷射到热塑性微纤维非织造基材上，所用的喷射压力足以使得该基材具有提高过滤作用的驻极体电荷(cn1129963a)。但这种“喷液充电”的方法在在厚度方向上穿透力不够，对于高克重、厚度的基材很难达到理想的驻极效果。而为了提高基材的过滤效率，需要增加水柱或水滴流的流量和压力，或正反两面多次喷液，增加了工艺设备的成本和复杂程度。
中国专利公开号cn108744713a，公开了一种驻极体的超声波溅射液体充电装置及充电方法。此方法通过控制两辊轴与底部液体槽的距离以及改变液体槽槽底的倾斜度和液体槽底部超声波的功率对驻极体材料进行充电。此充电方法的适用性较强，适用于长纤维、短纤维或长短纤维混合组成的驻极体和不同厚度不同材质多层复合驻极体。并且该超声波溅射充电装置的机械力度较小，对厚度薄、强力低的驻极体不易产生破坏作用。但由于超声波功率有限，机械作用力度较小导致液体对驻极体的浸透不足，为达到较好的驻极效果依然在液体充电前进行了电晕充电，依然不能避免电晕充电的缺点。
中国专利公开号cn1288681c，公开了一种蒸汽凝结制造驻极体的方法。该方法是从受控环境的气氛中将蒸气凝结到介电制品上，然后干燥该制品除去凝结液。此方法使用少量液体就可对制品充电，并且此方法不会损伤制品的整体结构或使多孔纤维网织物不适当地受到压缩。但此方法需要一个密闭的受控真空环境，通过调节受控环境的体积、压力和温度将受控环境中的蒸汽凝结在制品上。用此方法对制品充电耗时较长、操作相对复杂且所需的环境条件不适用于工业的大规模生产。
鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种驻极体材料的制备方法，该方法简单、安全、高效、低成本，且不会对材料表面和结构造成破坏，适合于工业化的大规模生产，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种驻极体材料的制备装置，该装置简单、安全、高效、低成本，且不会对材料表面和结构造成破坏，适合于工业化的大规模生产，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。
本发明的第三目的在于提供一种驻极体材料，采用所述的驻极体材料的制备方法制备得到。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种驻极体材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)提供基体材料；
(b)向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面第一次施加负压，能够使驻极液体浸润到基体材料的厚度方向上，且驻极液体能够与基体材料发生相对摩擦；
(c)将步骤(b)得到的基体材料进行第二次施加负压，使驻极液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，且驻极液体能够与基体材料再次发生相对摩擦；
(d)干燥，得到驻极体材料。
进一步地，第二次施加负压是向基体材料的一侧表面施加负压，或者，是向基体材料的另一侧表面施加负压；
优选地，所述步骤(b)和步骤(c)的实施次数为一次或多次。
进一步地，利用喷液装置向基体材料的一侧表面喷射驻极液体；利用第一负压装置向基体材料的另一侧表面第一次施加负压；利用第二负压装置向基体材料进行第二次施加负压；
优选地，所述喷液装置包括喷嘴，所述喷嘴与基体材料的距离为5～20cm，优选为10～15cm；
所述喷液装置的喷射压力为0.1～5mpa，优选为0.1～1mpa；
所述喷液装置的喷射流量为0.1～10m3/h，优选为0.5～5m3/h；
优选地，所述第一负压装置所施加的压力范围为0.01～0.05mpa，优选为0.01～0.03mpa；
优选地，所述第一负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm，优选为20～40mm；
优选地，所述第二负压装置所施加的压力范围为0.01～0.1mpa，优选为0.01～0.05mpa；
优选地，所述第二负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm，优选为1～10mm。
进一步地，干燥的温度为≤110℃，优选为≤100℃。
进一步地，所述驻极液体包括水；
优选地，所述驻极液体还包括电解质，所述电解质优选为弱酸性物质或弱碱性物质；
优选地，所述驻极液体的ph值为4～10，电导率为0.1～500us/cm。
进一步地，所述基体材料包括无纺布或包含无纺布的复合材料；
优选地，所述无纺布的制造工艺包括熔喷、纺粘、针刺或水刺中的至少一种；
优选地，所述无纺布包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚乳酸(pla)中至少的一种；
优选地，进行步骤(b)之前，先对所述基体材料进行预加热处理。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种驻极体材料的制备装置，包括液体驻极单元和干燥单元，其中，所述液体驻极单元包括：
喷液装置，用于向基体材料的表面喷射驻极液体；
至少两个负压装置，分别用于向基体材料的表面施加负压；
至少其中一个所述负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧。
可以理解的是，该制备装置为能够实现上述驻极体材料的制备方法的制备装置，即所述的制备方法和制备装置是相对应的。
进一步地，所述负压装置包括第一负压装置和第二负压装置，所述第一负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧；
优选地，所述第一负压装置与所述喷液装置垂直相对；
优选地，所述第二负压装置和第一负压装置位于基体材料的同侧，或者，所述第二负压装置和第一负压装置分别位于基体材料的两侧；
优选地，所述负压装置的截面形状为漏斗形，所述负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm；
优选地，所述喷液装置设置有多个并列的喷嘴，所述喷嘴与基体材料的距离为5～20cm。
进一步地，还包括放卷单元和收卷单元，所述放卷单元、液体驻极单元、干燥单元和收卷单元依次连续设置；
优选地，还包括液体收集装置，所述液体收集装置用于收集多余的驻极液体，所述液体收集装置优选为水槽。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种驻极体材料，由如上所述的驻极体材料的制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本发明提供的驻极体材料的制备方法和制备装置，采用了喷射驻极液体和施加负压的协同配合方式，即在喷液装置和负压装置的协同配合作用下，可以使基体材料快速且充分的被浸润，能够使基体材料在厚度方向上得到充分浸润，并且还能使基体材料与驻极液体发生至少两次的相对摩擦，产生更好的驻极效果。
该驻极体材料的制备方法和制备装置，能够在不破坏基体材料表面形貌及内部结构的情况下保证各个方向驻极的均一稳定，从而提高了生产效率和产品质量，实现了低成本、简单、安全、高效的效果，充电均一稳定，适用于各种不同克重、厚度的基体材料的液体驻极，易于实现工业化的大规模生产。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明示例性的一种实施方式提供的驻极体材料的生产流程示意图；
图2为本发明示例性的一种实施方式提供的液体驻极单元结构示意图；
图3为本发明示例性的另一种实施方式提供的液体驻极单元结构示意图。
图标：ⅰ-放卷单元；ⅱ-液体驻极单元；ⅲ-干燥单元；ⅳ-收卷单元；
1-放卷装置；2-基体材料；3-导辊；4-喷液装置；5-第一负压装置；6-第二负压装置；7-水槽；8-烘箱；9-收卷装置。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是：
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，除非另有说明，各个操作步骤可以顺序进行，也可以不按顺序进行。例如各个操作步骤之间可以包含其他步骤，而且操作步骤之间也可以调换顺序。优选地，本文中的制备方法是顺序进行的。
为克服现有技术的不完善，满足现有市场的需要，本发明提供一种简单、安全、高效及低成本的驻极体材料的制备方法及装置，其不会对材料表面和内部结构造成破坏，不需要对无纺布进行电晕，且充电均匀稳定，可适用于各种不同克重、厚度和材质的基体材料(尤其是无纺布材料)。
第一方面，在至少一个实施例中提供一种驻极体材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)提供基体材料；
(b)向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面第一次施加负压，能够使驻极液体浸润到基体材料的厚度方向上，且驻极液体能够与基体材料发生相对摩擦；
(c)将步骤(b)得到的基体材料进行第二次施加负压，使驻极液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，且驻极液体能够与基体材料再次发生相对摩擦；
(d)干燥，得到驻极体材料。
本发明的较大特点在于，向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的一侧表面和/或基体材料的另一侧表面施加负压，驻极液体能够充分浸润基体材料，并与基体材料至少两次的发生相对摩擦。
采用了喷射驻极液体和施加负压的协同配合方式，不仅能够避免现有的“喷液充电”方法在厚度方向上穿透力不够、对于高克重、厚度的基材很难理想的驻极效果的问题，而且不需要进行电晕充电，能够避免电晕充电的缺点，还不需要提供密闭的受控真空环境，操作相对简单，所需的环境适用于工业化的大规模生产。
进一步，该方法向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的一侧表面和/或基体材料的另一侧表面施加负压，这样可以加速表层液体穿透基体材料，使得基体材料快速且充分的被浸润，能够使基体材料在厚度方向上得到充分浸润，并且还能使基体材料与驻极液体发生至少两次的相对摩擦，产生更好的驻极效果。同时，该方法能够在不破坏基体材料表面形貌及内部结构的情况下保证各个方向驻极的均一稳定，从而提高了生产效率和产品质量，充电均一稳定，适用于各种不同克重、厚度的基体材料的液体驻极，为材料的液体驻极提供了一种低成本、简单、安全、高效的驻极方法，易于实现工业化的大规模生产。
需要说明的是，本文中，“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如a和/或b包括(a和b)和(a或b)。
上述向基体材料的一侧表面和/或基体材料的另一侧表面施加负压，是指可以仅向基体材料的一侧表面施加负压，也可以仅向基体材料的另一侧表面施加负压，也可以既向基体材料的一侧表面施加负压，又向基体材料的另一侧表面施加负压。
上述“基体材料的一侧表面”与“基体材料的另一侧表面”是沿基体材料的厚度方向相对地两个表面；也就是从基体材料的一侧表面到厚度方向的另一侧表面。也可以将基体材料的一侧表面称为基体材料的正面，将基体材料的另一侧表面称为基体材料的背面。
上述“至少两次的发生相对摩擦”，是指基体材料可以与驻极液体发生多次的相对摩擦，例如发生两次或两次以上的相对摩擦。
进一步，可以理解的是，根据本发明的方法，其可以向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面施加负压；也可以先向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，然后向基体材料的一侧表面施加负压；还可以先向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，同时向基体材料的另一侧表面施加负压，然后再向基体材料的任意一侧表面施加负压。
较佳的，该方法中，先向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，同时向基体材料的另一侧表面施加负压，然后再向基体材料的任意一侧表面施加负压，这样可以得到更好的驻极效果。
参照附图1-3所示，具体地，根据本发明的实施例，下面将结合优选的实施方式，对该制备方法进行进一步地详细描述。由此，根据本发明实施例的方法，得到的驻极体材料含有大量的静电荷，性能优异，整个制备工艺操作简单，制造方便，制造成本低，安全，效率高。
步骤(a)：提供基体材料；
在该步骤中，将基体材料由放卷装置输送至液体驻极单元。
根据本发明的实施例，步骤(a)包括：基体材料例如无纺布材料在导辊的作用下由放卷装置输送至液体驻极单元。
需要说明的是，本发明对于所涉及到的基体材料不作特殊限制，其可以选择本领域在制备驻极体材料中已知常用的种类，包括但不限于无纺布、包含无纺布的复合材料等。下面具体实施例主要以无纺布为例进行进一步地详细说明，但应该理解的是该基体材料的类型并不限于此。
进一步，所述的无纺布制造工艺包括但不限于熔喷、纺粘、针刺、水刺中的一种，所述的无纺布材质包括但不限于聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚乳酸(pla)中的一种或多种。也就是说，被驻极的无纺布材料可以是使用各种成型设备所制得的无纺布，包括熔喷、纺粘、针刺、水刺等设备制造的无纺布中的一种，或者是无纺布复合材料。无纺布的基材为pp、pet、pe、pla中的一种或多种的组合物。
优选地，进行步骤(b)之前，先对所述基体材料进行预加热处理。
优选地，预加热处理的温度为80～120℃；在此预处理温度范围内更有助于使后期电荷储存稳定持久。
将基体材料如无纺布材料在驻极处理前先进行预加热处理，这样，可让树脂重结晶，可使后期电荷储存更稳定持久。
步骤(b)：喷射驻极液体，并反向施加负压。
在该步骤中，向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面第一次施加负压，能够使驻极液体浸润到基体材料的厚度方向上，且驻极液体能够与基体材料发生相对摩擦。
根据本发明的实施例，步骤(b)包括：在液体驻极单元中，喷液装置往无纺布的一侧表面喷射驻极液体，使得无纺布表层充分浸润，同时，在无纺布的另一侧表面通过第一负压装置施加反向负压，加速表层液体穿透无纺布，使得无纺布在厚度方向上得到充分浸润，液体在浸润无纺布的同时与无纺布发生相对摩擦，产生初步的驻极效果。
在该步骤中，针对不同克重和厚度的无纺布，可通过控制喷液装置的喷射距离、喷射压力和喷射流量控制液体到无纺布的流速和力度，使喷射出的液体呈雾化状，相邻喷嘴喷射出的液体相互之间重叠交叉，使液体在无纺布宽度方向能均匀地喷洒在无纺布表面，同时不破坏无纺布的结构。
优选地，所述喷液装置包括喷嘴，所述喷嘴与基体材料的距离为5～20cm，优选为10～15cm；
所述喷液装置的喷射压力为0.1～5mpa，优选为0.1～1mpa；
所述喷液装置的喷射流量为0.1～10m3/h，优选为0.5～5m3/h。
需要说明的是，本文中，以范围形式表达的值应当灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，喷射压力为0.1～5mpa，应当理解为不仅包括明确列举出的0.1mpa和5mpa，还包括所指范围内的单个数值，如0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa、0.6mpa、0.8mpa、1mpa、2mpa、3mpa、4mpa、5mpa等。
优选地，所述第一负压装置设有狭缝，所述狭缝宽度可调节范围范围为1～40mm，优选为20～40mm。可以理解，第一负压装置的表面设有狭缝，狭缝的宽度可参照图2所示。若狭缝宽度过窄，则喷嘴喷出的液体无法彻底浸润无纺布。第一负压装置所施加的反向压力可调节范围为0.01～0.05mpa，优选为0.01～0.03mpa。通过调节第一负压装置的狭缝宽度和压力，可控制表层液体穿透无纺布的速度和力度，从而使无纺布表层充分浸润的同时不破坏无纺布的结构。
充分浸润后的无纺布的布面含液率在600％以上。
(c)再次施加负压。
在该步骤中，将步骤(b)得到的基体材料进行第二次施加负压，使驻极液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，且驻极液体能够与基体材料再次发生相对摩擦。
根据本发明的实施例，步骤(c)包括：经浸润后的步骤(b)得到的无纺布材料在第二负压装置的作用下进行抽吸，使无纺布内部所含的液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，此时无纺布和液体再次发生相对摩擦，产生良好的驻极效果。
在该步骤中，第二负压装置设有狭缝，所述狭缝宽度可调节范围为1～40mm，优选为1～10mm。可以理解，第二负压装置的表面设有狭缝，狭缝的宽度可参照图2所示。若第二负压装置的狭缝宽度过宽，则其抽吸时施加的负压需要增加，增加能耗，且不利于驻极效果。第二负压装置所施加的反向压力可调节范围为0.01～0.1mpa，优选为0.01～0.05mpa。通过调节第二负压装置的狭缝宽度和压力，将无纺布内部的液体抽离，使无纺布和液体之间产生充分摩擦，提高驻极效果，同时不对无纺布结构造成破坏。
优选地，抽离的液体可储存在液体收集装置例如水槽中，可以循环利用驻极液体，节约成本，安全环保。
如图2和图3所示，可选的，第二次施加负压可以是向基体材料的一侧表面施加负压，也可以是向基体材料的另一侧表面施加负压。也就是说，第一负压装置和第二负压装置可以位于基体材料的同一侧，也可以位于基体材料的两个相对侧。
优选地，所述步骤(b)和步骤(c)的实施次数为一次或多次；也就是，可重复进行步骤(b)和(c)。
根据基体材料的厚度及驻极要求，可重复设置步骤(b)和步骤(c)，使其达到更好的驻极效果。
(d)干燥。
在该步骤中，将步骤(c)得到的基体材料进行干燥，得到驻极体材料。
根据本发明的实施例，步骤(d)包括：驻极后的无纺布材料进入干燥单元进行烘干，得到干燥且含有大量静电荷的高效无纺布滤材。
优选地，干燥单元中的干燥温度为≤110℃，优选为≤100℃；
根据本发明，可根据基体材料的性能选择合适的干燥温度，例如干燥温度≤110℃，优选≤100℃。干燥充分后，需快速取出，防止驻极后的电荷受热衰减。
需要说明的是，对于干燥温度的下限不作特殊限制，由于各产品规格不一，驻极速度也不一致，因而可根据实际情况适宜性的调整干燥温度，一般来说，干燥温度不低于70℃。
为保护布面不被破坏，在驻极和烘干过程中，可使用网帘作为支撑层。
优选地，所述驻极液体包括水；
优选地，所述驻极液体还包括电解质，所述电解质优选为弱酸性物质或弱碱性物质；
优选地，所述驻极液体的ph值为4～10，电导率为0.1～500us/cm。
根据本发明，驻极体材料的驻极液体为水，优选为蒸馏水或纯净水，并可以添加有一定量的电解质，使驻极液体具有4～10的ph值和0.1～500us/cm的电导率。需要说明的是，对于所涉及到的电解质不作特殊限制，其可以选择本领域在制备驻极体材料中已知常用的种类，包括但不限于弱酸性物质、弱碱性物质等。典型但非限制性地，所添加的电解质为苹果酸、醋酸、柠檬酸等天然弱酸性物质，或者为醋酸钠、碳酸钠等弱碱性物质，含量在1000ppm以下。使用弱酸或弱碱性溶液对无纺布材料进行驻极，可提高驻极效果和电荷储存的稳定性。
第二方面，在至少一个实施例中提供一种驻极体材料的制备装置，包括液体驻极单元和干燥单元，其中，所述液体驻极单元包括：
喷液装置，用于向基体材料的表面喷射驻极液体；
至少两个负压装置，分别用于向基体材料的表面施加负压；
至少一个所述负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧。
该制备装置为实现上述驻极体材料的制备方法的装置，与上述驻极体材料的制备方法是基于同一发明构思的，因而至少具有与上述驻极体材料的制备方法相同的优势，在此不再赘述。
在一些优选的实施方式中，液体驻极单元包括至少两个负压装置，喷液装置和负压装置分别位于基体材料的两侧。可以理解的是，喷液装置与其中至少一个负压装置分别位于基体材料的两侧，而对于其他负压装置的位置则不作特殊限制。
进一步，所述负压装置包括第一负压装置和第二负压装置，所述第一负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧；
所述第一负压装置与所述喷液装置垂直相对；
优选地，所述第二负压装置和第一负压装置位于基体材料的同侧，或者，所述第二负压装置和第一负压装置分别位于基体材料的两侧。
在一些优选的实施方式中，所述制备装置还包括放卷单元和收卷单元，所述放卷单元、液体驻极单元、干燥单元和收卷单元依次连续设置。
优选地，还包括液体收集装置，所述液体收集装置用于收集多余的液体，所述液体收集装置优选为水槽。
进一步，根据本发明的实施例，上述制备装置中，在液体驻极单元中，包含一个喷液装置和至少两个负压装置，负压装置按顺序可标记为第一负压装置和第二负压装置，喷液装置和负压装置分别位于无纺布的两侧。液体驻极单元中还包括一个接收多余液体的装置，如水槽。
喷液装置位于无纺布表面的一侧，距离无纺布5～20cm，优选10～15cm，与无纺布宽度一致下方设置有多个并列的喷嘴，喷射出的雾化液体相互之间有重叠交叉，能使液体在整个门幅方向均匀的喷洒在无纺布表面，使得无纺布表层充分浸润。
第一负压装置位于无纺布的另一侧，与喷液装置垂直相对，在负压的作用下，使喷嘴喷到无纺布上面的液体可以快速透过无纺布，使无纺布在厚度方向快速浸润并达到饱和状态。
第二负压装置位于第一负压装置的后面，可将无纺布内所含的液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，使无纺布与液体之间发生摩擦，从而产生良好的驻极效果。
负压装置的截面形状为漏斗形，里面为狭缝通道，其狭缝宽度可调节范围为1～40mm；其中，第一负压装置的狭缝宽度范围优选为20～40mm；第二负压装置的狭缝宽度范围优选为1～10mm。
干燥单元包括干燥装置，可精确控制干燥温度、干燥速度，满足驻极后的无纺布的干燥要求。
收卷单元包括收卷装置，可精确控制收卷的速度、张力和压力。
以上可以看出，基体材料如无纺布材料在喷液装置和第一负压装置的作用下，可快速且充分地浸润，并产生初步的驻极效果；在第二负压装置的作用下，无纺布内部的液体被抽离，再次驻极，得到良好的驻极效果；根据无纺布克重，可重复浸润和驻极步骤，满足不同克重的无纺布驻极要求。
该驻极装置和方法在不破坏基材表面形貌及内部结构的情况下保证各个方向驻极的均一稳定，从而提高了生产效率和产品质量，同时多余液体可重复利用，实现了一种低成本、简单、安全、高效的效果，充电均一稳定，适用于各种不同克重、厚度的无纺布材料的液体驻极。
第三方面，在至少一个实施例中提供一种驻极体材料，由如上所述的驻极体材料的制备方法制备得到。
利用本发明方法得到的驻极体材料性能优异，含有大量静电荷，驻极效果好、电荷储存的稳定性强，适合作为过滤材料应用在空气过滤装置、空调器等领域中。
本领域技术人员能够理解的是，本发明第三方面的产品与前述的制备方法是基于同一发明构思的，前面针对驻极体材料的制备方法所描述的特征和优点，同样适用该驻极体材料，在此不再一一赘述。
为了便于理解本发明，下面结合附图、具体实施例、对比例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
如图1-图3所示，一种驻极体材料的制备装置，由放卷单元ⅰ、液体驻极单元ⅱ、干燥单元ⅲ和收卷单元ⅳ连续设置而成。
其中，液体驻极单元ⅱ包含一个喷液装置4、第一负压装置5、第二负压装置6和水槽7。喷液装置4和负压装置分别位于无纺布的两侧面。
如图2所示，喷液装置4位于无纺布2的正上方，宽度与无纺布2一致。第一负压装置5位于无纺布2的正下方，与喷液装置4垂直相对，第二负压装置6位于第一负装置5的后面。
图3为喷液装置4、第一负压装置5和第二负压装置6的另一种安装方式。
干燥单元ⅲ的干燥装置为烘箱8。
一种驻极体材料的制备的方法，包括如下步骤：
(a)无纺布2在导辊3的作用下由放卷装置1输送至液体驻极单元ⅱ；
(b)在液体驻极单元ⅱ中，喷液装置4往无纺布2表面喷射液体，使得无纺布2表层充分浸润，同时，在无纺布2背面通过第一负压装置施5施加反向负压，加速表层液体穿透无纺布，使得无纺布在厚度方向上得到充分浸润，液体在浸润无纺布的同时与无纺布发生相对摩擦，产生初步的驻极效果；
(c)经浸润后的无纺布2在第二负压装置6的作用下进行抽吸，使无纺布2内部所含的液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，此时无纺布2和液体再次发生相对摩擦，产生良好的驻极效果，同时抽离的液体由水槽7进行收集储存；
(d)驻极后的无纺布2进入烘箱8进行烘干，得到干燥且含有大量静电荷的高效无纺布滤材，最后经收卷装置9收卷。
实施例1
根据图1所示的驻极体材料的制备装置，将克重为30g/m2，纤维平均直径为2.0μm的熔喷无纺布放置于放卷装置ⅰ上，按生产流程进行液体驻极。驻极液体为去离子水，喷射流量为0.5m3/h，压力为0.5mpa，喷射距离为15cm，无纺布以5m/min的速度通过喷液装置进行驻极，同时通过控制第一负压装置5的狭缝宽度为30mm，负压为0.01mpa，让雾化的液体快速透过无纺布，然后进入烘箱进行干燥处理。
对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.2pa，过滤效率98.907％。
实施例2
本实施例中，采用与实施例1相同的熔喷布及工艺参数，调节第一负压装置5狭缝宽度为30mm，负压为0.02mpa，其他工序与实施例1相同。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.3pa，过滤效率99.131％。
实施例3
本实施例中，采用与实施例1相同的熔喷布及工艺参数，调节第一负压装置5狭缝宽度为30mm，负压为0.03mpa，其他工序与实施例1相同。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.1pa，过滤效率99.358％。
实施例4
根据图1所示的驻极体材料的制备装置，将克重为30g/m2，纤维平均直径为2.0μm的熔喷无纺布放置于放卷装置ⅰ上，按生产流程进行液体驻极。驻极液体为去离子水，液体喷射流量为0.5m3/h，压力为0.5mpa，喷射距离为15cm，无纺布以5m/min的速度通过喷液装置进行充电，调节负压抽吸浸润第一负压装置5的狭缝宽度为30mm，负压为0.01mpa，第二负压装置6的狭缝宽度为6mm，负压为0.05mpa，使无纺布内所含的液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，然后无纺布进入烘箱进行干燥处理。
对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.5pa，过滤效率99.989％。
实施例5
根据图1所示的驻极体材料的制备装置，将克重为30g/m2，纤维平均直径为2.0μm的熔喷无纺布放置于放卷装置ⅰ上，按生产流程进行液体驻极。驻极液体为去离子水，液体喷射流量为1.0m3/h，压力为1.0mpa，喷射距离为20cm，无纺布以5m/min的速度通过喷液装置进行充电，调节负压抽吸浸润第一负压装置5的狭缝宽度为40mm，负压为0.03mpa，第二负压装置6的狭缝宽度为10mm，负压为0.04mpa，使无纺布内所含的液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，然后无纺布进入烘箱进行干燥处理。
对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.4pa，过滤效率99.985％。
实施例6
本实施例中，采用与实施例4相同的熔喷布及工艺参数，调节第一负压装置5的狭缝宽度为30mm，负压关闭。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.2pa，过滤效率97.295％。
对比例1
根据图1所示的液体充电装置，将克重为30g/m2，纤维平均直径为2.0μm的熔喷无纺布放置于放卷装置1上，按生产流程进行液体驻极。驻极液体为去离子水，液体喷射流量为0.5m3/h，压力为0.5mpa，喷射距离为15cm，无纺布以5m/min的速度通过喷液装置进行驻极，然后直接进入烘箱进行干燥处理。
采用美国制造的tsi8130型检验台对烘干后的驻极体无纺布进行过滤性能检测，测试采用2％的nacl溶液，氯化钠气雾平均粒径约0.3μm，氯化钠气雾流量是32l/min。
测试结果为测试十个点的平均值，显示阻力为27.4pa，过滤效率为93.380％。
对比例2
本对比例中，采用与对比例1相同的熔喷非织造布，不经过液体驻极处理，直接相同条件下用tsi8130型检验台测定过滤性能，测试结果为：阻力27.2pa，过滤效率34.628％。
对比例3
本对比例中，采用与对比例1相同的熔喷布，区别在于：液体的喷射流量改为1.0m3/h，其他工艺参数和工序与对比例1相同。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.5pa，过滤效率94.704％。
对比例4
本对比例中，采用与对比例1相同的熔喷布，区别在于：液体的喷射流量改为1.5m3/h，其他工艺参数和工序与对比例1相同。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.8pa，过滤效率94.872％。
对比例5
本对比例中，采用与实施例4相同的熔喷布及工艺参数，区别在于：将喷液装置4换成普通的水管淋水装置，其他工序与实施例4相同。对制得的驻极体无纺布进行测试，测试结果为：阻力27.7pa，过滤效率68.379％。
上述实施例和对比例的主要工艺参数和测试结果如表1所示。
表1实施例和对比例的主要工艺参数和测试结果
以上可以看出，本发明通过实施例提供的驻极方法得到的驻极体材料的过滤效率要明显高于对比例的驻极体材料的过滤效率，说明本发明的方法能够产生更好的驻极效果，得到的驻极体材料性能更为优异。
进一步，通过上述实施例1-3的数据中可以看出，在喷液参数不变下，依靠增加第一负压装置的负压大小，能够提高驻极体无纺布的过滤效率，但提高的幅度不大。
通过上述实施例1-3和实施例4-6的数据中可以看出，无纺布通过喷液装置4、第一负压装置5、第二负压装置6的作用，都可以产生一定的驻极效果；但只有通过三者的共同作用才能达到最好的驻极效果，过滤效率最佳。
通过上述实施例4、5的数据中可以看出，在本发明提供的优选喷射距离、喷射压力、喷射流量、负压压力、狭缝宽度等参数范围内，均能达到较好的驻极效果，过滤效率佳。
通过上述对比例1、2与实施例4的比较中可以看出，仅仅通过喷射装置进行驻极，或者不经过液体驻极处理，所得到的材料的过滤效率较低。
通过上述对比例1、3、4的数据中可以看出，仅仅依靠增加驻极装置的喷液流量能够提高驻极体无纺布的过滤效率，但提高的幅度很小而且还会对布面造成破坏并浪费水资源。
通过上述对比例5与实施例4的比较中可以看出，采用其他的喷淋(或浸渍等方式)结合施加负压处理的方式，其效果均要差于喷射驻极液体和施加负压的协同配合方式，所得到的材料的过滤效率较低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种驻极体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供基体材料；
(b)向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面第一次施加负压，能够使驻极液体浸润到基体材料的厚度方向上，且驻极液体能够与基体材料发生相对摩擦；
(c)将步骤(b)得到的基体材料进行第二次施加负压，使驻极液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，且驻极液体能够与基体材料再次发生相对摩擦；
(d)干燥，得到驻极体材料。
2.根据权利要求1所述的驻极体材料的制备方法，其特征在于，第二次施加负压是向基体材料的一侧表面施加负压，或者，是向基体材料的另一侧表面施加负压；
优选地，所述步骤(b)和步骤(c)的实施次数为一次或多次。
3.根据权利要求1所述的驻极体材料的制备方法，其特征在于，利用喷液装置向基体材料的一侧表面喷射驻极液体；利用第一负压装置向基体材料的另一侧表面第一次施加负压；利用第二负压装置向基体材料进行第二次施加负压；
优选地，所述喷液装置包括喷嘴，所述喷嘴与基体材料的距离为5～20cm，优选为10～15cm；
所述喷液装置的喷射压力为0.1～5mpa，优选为0.1～1mpa；
所述喷液装置的喷射流量为0.1～10m3/h，优选为0.5～5m3/h；
优选地，所述第一负压装置所施加的压力范围为0.01～0.05mpa，优选为0.01～0.03mpa；
优选地，所述第一负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm，优选为20～40mm；
优选地，所述第二负压装置所施加的压力范围为0.01～0.1mpa，优选为0.01～0.05mpa；
优选地，所述第二负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm，优选为1～10mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的驻极体材料的制备方法，其特征在于，干燥的温度为≤110℃，优选为≤100℃。
5.根据权利要求1-3任一项所述的驻极体材料的制备方法，其特征在于，所述驻极液体包括水；
优选地，所述驻极液体还包括电解质，所述电解质优选为弱酸性物质或弱碱性物质；
优选地，所述驻极液体的ph值为4～10，电导率为0.1～500us/cm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的驻极体材料的制备方法，其特征在于，所述基体材料包括无纺布或包含无纺布的复合材料；
优选地，所述无纺布的制造工艺包括熔喷、纺粘、针刺或水刺中的至少一种；
优选地，所述无纺布包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乳酸中至少的一种；
优选地，进行步骤(b)之前，先对所述基体材料进行预加热处理。
7.一种驻极体材料的制备装置，其特征在于，包括液体驻极单元和干燥单元，其中，所述液体驻极单元包括：
喷液装置，用于向基体材料的表面喷射驻极液体；
至少两个负压装置，分别用于向基体材料的表面施加负压；
至少一个所述负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧。
8.根据权利要求8所述的驻极体材料的制备装置，其特征在于，所述负压装置包括第一负压装置和第二负压装置，所述第一负压装置和喷液装置分别位于基体材料的两侧；
优选地，所述第一负压装置与所述喷液装置垂直相对；
优选地，所述第二负压装置和第一负压装置位于基体材料的同侧，或者，所述第二负压装置和第一负压装置分别位于基体材料的两侧；
优选地，所述负压装置的截面形状为漏斗形，所述负压装置设有狭缝，所述狭缝的宽度范围为1～40mm；
优选地，所述喷液装置设置有多个并列的喷嘴，所述喷嘴与基体材料的距离为5～20cm。
9.根据权利要求7或8所述的驻极体材料的制备装置，其特征在于，还包括放卷单元和收卷单元，所述放卷单元、液体驻极单元、干燥单元和收卷单元依次连续设置；
优选地，还包括液体收集装置，所述液体收集装置用于收集多余的驻极液体。
10.一种驻极体材料，其特征在于，由包括权利要求1-6任一项所述的驻极体材料的制备方法制备得到。
技术总结
本发明提供了一种驻极体材料的制备方法、制备装置和驻极体材料，涉及驻极方法及装置领域。该驻极体材料的制备方法，包括以下步骤：提供基体材料；向基体材料的一侧表面喷射驻极液体，并向基体材料的另一侧表面第一次施加负压，能够使驻极液体浸润到基体材料的厚度方向上，且驻极液体能够与基体材料发生相对摩擦；然后向基体材料进行第二次施加负压，使驻极液体沿着垂直于无纺布表面的方向抽离，且驻极液体能够与基体材料再次发生相对摩擦；干燥，得到驻极体材料。本发明可对不同克重、厚度和材质的基体材料进行简单、高效的驻极处理，得到含有大量静电荷的高效驻极体滤材。
技术研发人员：丁伊可;蓝文权;宣晓雅;洪贤良;肖爱菊
受保护的技术使用者：浙江金海环境技术股份有限公司
技术研发日：.11.06
技术公布日：.02.25
