本發(fā)明涉及空氣凈化
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其是涉及一種有吸附性的空氣過(guò)濾膜及其制備方法。
背景技術(shù):
:氣體過(guò)濾膜一般都是布狀的濾紙,根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)制作成囊式、折疊、卷式等過(guò)濾濾材?,F(xiàn)有的氣體過(guò)濾膜過(guò)濾層材質(zhì)主要有:聚丙烯(pp)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯(pe)、聚偏氟乙烯(pvdf)等,氣體過(guò)濾膜主要有基材和過(guò)濾層復(fù)合而成,常用的復(fù)合工藝是熱熔膠粘接,其基材主要由聚丙烯(pp)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)、聚乙烯(pe)等材質(zhì)制成的無(wú)紡布。近年來(lái),我國(guó)空氣污染愈發(fā)嚴(yán)重,人們對(duì)空氣污染的關(guān)注度也越來(lái)越高,特別是近期出現(xiàn)的連續(xù)大范圍霧霾天氣更加促進(jìn)了老百姓對(duì)空氣質(zhì)量的擔(dān)憂(yōu)??諝赓|(zhì)量的惡化已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的日常生活,pm2.5成為每日必須檢測(cè)的項(xiàng)目。同時(shí),室內(nèi)空氣充斥著顆粒物、甲醛、總揮發(fā)性有機(jī)物(tvoc)、細(xì)菌、病毒、過(guò)敏源、異味氣體、放射源等各種污染物,被列入對(duì)公眾健康影響最大的五個(gè)環(huán)境因素之一。空氣污染對(duì)人類(lèi)健康危害已成為全世界共同面臨的難題,為了更加有效地凈化空氣,還人們一個(gè)潔凈環(huán)保的生活居住環(huán)境,空氣凈化技術(shù)得到了人們的高度關(guān)注?,F(xiàn)有技術(shù)中,專(zhuān)業(yè)過(guò)濾裝置的關(guān)鍵部件是吸附材料,現(xiàn)有的吸附材料有活性炭、活性氧化鋁、硅膠、沸石和納米級(jí)二氧化鈦等,在空氣凈化行業(yè),最常用的是活性炭?;钚蕴渴怯糜袡C(jī)含碳材料炭化、活化而成的,其具有發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu),絕大部分孔徑<0.05μm;且比表面積高達(dá)1000~2000m2/g。但現(xiàn)有的吸附材料在保證過(guò)濾效果的同時(shí),通氣性差,氣體通過(guò)的阻力大,造成無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間使用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題,提供一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜及其制備方法,過(guò)濾效果好,同時(shí)透氣性好,且成本低,工藝流程簡(jiǎn)單,以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜,包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層;所述超薄靜電紡納米纖維層的厚度為500~2000nm,所述超薄吸附層的厚度為10~1000nm;所述超薄靜電紡納米纖維層包括以下按重量份的原料:抗菌劑15~30份;聚合物12~20份;添加劑1~3份;溶劑200~300份;所述聚合物為聚丙交酯顆粒、聚乙烯醇、聚丙烯、聚羥基脂肪酸脂、聚羥基丁酸酯和大豆蛋白中的一種或幾種;所述抗菌劑為納米銀、甲殼素、芥末、蓖麻油和山梨酸鉀中的一種或幾種;所述溶劑為水和乙醇、甲酸、丙酮、二甲基甲酰胺及醋酸中的一種或幾種;所述添加劑為氯化鈣、十二烷基苯磺酸鈉及十六烷基三甲基氯化銨中的一種或幾種;所述超薄吸附層包括以下按重量份的原料:氯甲基苯乙烯5~25份;二乙烯基苯10~30份;聚乙烯醇水溶液150~300份;氯化鋁1~3份;氯化鐵1~5份;羥基苯甲酸20~150份。優(yōu)選的,所述超薄靜電紡納米纖維層包括以下按重量份的原料:抗菌劑25~30份;聚合物12~20份;添加劑1~2份;溶劑200~250份;所述聚合物為聚丙交酯顆粒、聚乙烯醇、聚丙烯、和大豆蛋白中的一種或幾種;所述抗菌劑為納米銀、甲殼素和山梨酸鉀中的一種或幾種;所述溶劑為水和乙醇、甲酸中的一種或幾種;所述添加劑為氯化鈣。優(yōu)選的,所述超薄吸附層包括以下按重量份的原料:氯甲基苯乙烯10~20份;二乙烯基苯15~25份;聚乙烯醇水溶液200~250份;氯化鋁1~2份;氯化鐵1~2份;羥基苯甲酸50~100份。一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜的制備方法,包括以下步驟:(1)制備超薄靜電紡納米纖維層;將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合,在40~49℃的環(huán)境下靜置5~10小時(shí);再次攪拌均勻,在40~45℃的環(huán)境下靜置0.5~1小時(shí),得到共混溶液;將共混溶液通過(guò)靜電紡絲將納米纖維紡到無(wú)紡布表面,即得到超薄靜電納米纖維層;(2)制備超薄吸附溶體;將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過(guò)氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應(yīng),得到第一反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為0.2~0.8wt%;將第一反應(yīng)產(chǎn)物在70~90℃下在有機(jī)溶劑中溶脹,加入氯化鋁和氯化鐵反應(yīng)后得到第二反應(yīng)產(chǎn)物;將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物與羥基苯甲酸在70~90℃下反應(yīng),得到吸附溶體;(3)將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層表面,噴涂厚度為10~1000nm,得到本發(fā)明半成品;(4)將步驟(3)中的半成品在50℃~100℃下進(jìn)行烘干,得到具有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜。優(yōu)選的,所述有機(jī)溶劑為硝基苯。優(yōu)選的,所述納米纖維的克重為0.1~100g/m2,納米纖維直徑為50nm~1000nm,纖維呈無(wú)規(guī)則排列或有規(guī)則排列。優(yōu)選的,所述靜電紡絲室內(nèi)溫度為0℃~70℃,濕度≤80%。優(yōu)選的,所述無(wú)紡布為紡粘無(wú)紡布、熔噴無(wú)紡布、針刺無(wú)紡布、水刺無(wú)紡布、竹炭纖維無(wú)紡布、負(fù)離子納米無(wú)紡布、納米銀離子無(wú)紡布中一種或一種以上組合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的有益效果:將吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層表面,使本發(fā)明對(duì)pm2.5等空氣污染顆粒有吸附作用,超薄靜電紡納米纖維層使本發(fā)明具有良好的過(guò)濾性能,超薄的設(shè)計(jì)使本發(fā)明透氣性良好;實(shí)現(xiàn)過(guò)濾膜在保證過(guò)濾效果的同時(shí),通氣性好,氣體通過(guò)的阻力小。本發(fā)明制備過(guò)程簡(jiǎn)單,成本低廉,對(duì)設(shè)備要求低,使用低毒或無(wú)毒的溶劑,適合規(guī)?;a(chǎn);不僅可應(yīng)用于空氣凈化器,還可用于口罩過(guò)濾部件、空調(diào)過(guò)濾器等其他過(guò)濾設(shè)備上。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜,包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層;其中,超薄靜電紡納米纖維層的厚度為500nm,所述超薄吸附層的厚度為10nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成:納米銀10克;甲殼素5克;聚丙交酯顆粒12克;氯化鈣1克;水和乙醇的混合溶液200克;超薄吸附層由以下重量份原料組成:氯甲基苯乙烯15克;二乙烯基苯15克;聚乙烯醇水溶液200克;氯化鋁1克;氯化鐵1克;羥基苯甲酸50克。有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜的制備方法,包括以下步驟:(1)制備超薄靜電紡納米纖維層;將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合,在40℃的環(huán)境下靜置5小時(shí);再次攪拌均勻,在40℃的環(huán)境下靜置0.5小時(shí),得到共混溶液;將共混溶液通過(guò)靜電紡絲將納米纖維紡到竹炭纖維無(wú)紡布表面,即得到超薄靜電納米纖維層;納米纖維的克重為10g/m2,納米纖維直徑為50nm~1000nm,纖維呈無(wú)規(guī)則排列或有規(guī)則排列;靜電紡絲室內(nèi)溫度控制在0℃~70℃,濕度≤80%;(2)制備超薄吸附溶體;將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過(guò)氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應(yīng),得到第一反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為0.2wt%;將第一反應(yīng)產(chǎn)物在70℃下在有機(jī)溶劑硝基苯中溶脹,加入氯化鋁和氯化鐵反應(yīng)后得到第二反應(yīng)產(chǎn)物;將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物與羥基苯甲酸在70℃下反應(yīng),得到吸附溶體;(3)將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內(nèi)表面,噴涂厚度為200nm,得到本發(fā)明半成品;(4)將步驟(3)中的半成品在50℃下進(jìn)行烘干,得到具有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜。實(shí)施例2一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜,包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層;其中,超薄靜電紡納米纖維層的厚度為2000nm,超薄吸附層的厚度為1000nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成:甲殼素20克;山梨酸鉀10克;聚丙交酯顆粒8克;聚羥基丁酸酯2克;大豆蛋白10克;氯化鈣1克;十二烷基苯磺酸鈉1克;水及乙醇、甲酸、醋酸混合液250克;超薄吸附層由以下重量份原料組成:氯甲基苯乙烯20克;二乙烯基苯25克;聚乙烯醇水溶液200克;氯化鋁3克;氯化鐵2克;羥基苯甲酸100克。有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜的制備方法,包括以下步驟:(1)制備超薄靜電紡納米纖維層;將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合,在49℃的環(huán)境下靜置10小時(shí);再次攪拌均勻,在45℃的環(huán)境下靜置1小時(shí),得到共混溶液;將共混溶液通過(guò)靜電紡絲將納米纖維紡到納米銀離子無(wú)紡布表面,即得到超薄靜電納米纖維層;納米纖維的克重為100g/m2,納米纖維直徑為1000nm,纖維呈無(wú)規(guī)則排列或有規(guī)則排列;靜電紡絲室內(nèi)溫度控制在70℃,濕度≤80%。(2)制備超薄吸附溶體;將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過(guò)氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應(yīng),得到第一反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為0.8wt%;將第一反應(yīng)產(chǎn)物在90℃下在有機(jī)溶劑硝基苯中溶脹,加入氯化鋁和氯化鐵反應(yīng)后得到第二反應(yīng)產(chǎn)物;將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物與羥基苯甲酸在90℃下反應(yīng),得到吸附溶體;(3)將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內(nèi)表面,噴涂厚度為1000nm,得到本發(fā)明半成品;(4)將步驟(3)中的半成品在100℃下進(jìn)行烘干,得到具有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜。實(shí)施例3一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜,包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層;其中,超薄靜電紡納米纖維層的厚度為1500nm,所述超薄吸附層的厚度為500nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成:納米銀8克;甲殼素8克;芥末7克;山梨酸鉀抗菌劑7克;聚丙交酯顆粒8克;聚乙烯醇3克;聚羥基脂肪酸脂4克;大豆蛋白5克;氯化鈣1克;十六烷基三甲基氯化銨2克;水、甲酸、丙酮、醋酸的混合液300克;超薄吸附層由以下重量份原料組成:氯甲基苯乙烯15克;二乙烯基苯20克;聚乙烯醇水溶液230克;氯化鋁1克;氯化鐵2克;羥基苯甲酸80克。一種有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜的制備方法,包括以下步驟:(1)制備超薄靜電紡納米纖維層;將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合,在45℃的環(huán)境下靜置8小時(shí);再次攪拌均勻,在43℃的環(huán)境下靜置0.8小時(shí),得到共混溶液;將共混溶液通過(guò)靜電紡絲將納米纖維紡到水刺無(wú)紡布表面,即得到超薄靜電納米纖維層;納米纖維的克重為50g/m2,納米纖維直徑為300nm~600nm,纖維呈無(wú)規(guī)則排列或有規(guī)則排列;靜電紡絲室內(nèi)溫度控制在0℃~70℃,濕度≤80%。(2)制備超薄吸附溶體;將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過(guò)氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應(yīng),得到第一反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為0.5wt%;將第一反應(yīng)產(chǎn)物在80℃下在有機(jī)溶劑硝基苯中溶脹,加入氯化鋁和氯化鐵反應(yīng)后得到第二反應(yīng)產(chǎn)物;將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物與羥基苯甲酸在80℃下反應(yīng),得到吸附溶體;(3)將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內(nèi)表面,噴涂厚度為600nm,得到本發(fā)明半成品;(4)將步驟(3)中的半成品在80℃下進(jìn)行烘干,得到具有吸附性的復(fù)合空氣過(guò)濾膜。申請(qǐng)人采用得到的空氣過(guò)濾膜進(jìn)行空氣過(guò)濾實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1所示:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3吸氣阻力53~65pa20~33pa36~51pa甲醛過(guò)濾效率>98.2%>99.8%>99%苯過(guò)濾效率>98.6%>99.6%>99%氨過(guò)濾效率>98.1%>98.5%>98.3%pm2.5過(guò)濾效率>99.1%>99.9%>99.6%pm10過(guò)濾效率>98.7%>98.94%>98.85%表1以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12