本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域,尤其涉及一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布及其制備方法。
背景技術(shù):
空調(diào)進(jìn)風(fēng)口處通常設(shè)有進(jìn)風(fēng)口過濾布,進(jìn)風(fēng)口過濾布的作用一方面是阻止空氣中的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入空調(diào)內(nèi),延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命;另一方面能夠吸附空氣中顆粒物,起到凈化空氣作用。通常對(duì)空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾布的要求一是過濾效果好,能夠阻擋或吸附大多數(shù)的顆粒物;二是風(fēng)阻要小,盡量不影響空調(diào)的進(jìn)風(fēng)效率。
現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾布,通常只是普通的無紡布,為了保證其透氣度,減小風(fēng)阻,通常具有很大的孔隙率,但是如此便影響了其過濾效率。如果為了提高過濾效率又勢(shì)必要降低孔隙率,又會(huì)影響進(jìn)風(fēng)效率,從而無法兩全。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N201610233859.6的中國(guó)專利公開了一種空氣過濾用駐極體非織造過濾材料,由0.06D的PET超細(xì)纖維和3D的PE/PET皮芯復(fù)合纖維組成均勻分布的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),皮芯復(fù)合纖維與其接觸的纖維形成聯(lián)接節(jié)點(diǎn),在超細(xì)纖維和皮芯復(fù)合纖維的表面設(shè)置PTFE涂覆層。所述駐極體非織造過濾材料的制備方法為:PET/PET定島型海島短纖維和PE/PET皮芯型復(fù)合短纖維以一定質(zhì)量比混合、梳理后,經(jīng)針刺成網(wǎng)、堿液消融、軋壓水洗、PTFE乳液浸漬、拉幅熱定型和冷卻固化而成。
申請(qǐng)?zhí)枮?01410138905.5的中國(guó)專利公開了一種抗菌且過濾PM2.5顆粒的口罩濾片。與普通濾片和口罩相比,該發(fā)明濾片有三層結(jié)構(gòu),外層是附著酞菁鋅類光敏材料的竹纖維溶噴無紡布,中間層是駐極化熔噴無紡布,內(nèi)層是丙綸紡粘無紡布。
上述兩份專利中都利用了靜電吸附原理,能夠有效吸附空氣中的細(xì)小顆粒物,提高了過濾效率。但是也存在一些不足,由于上述兩種過濾材料均不是用于空調(diào)進(jìn)風(fēng)口,在風(fēng)阻上的要求不高,因此它們的風(fēng)阻較高,不適用于空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾布。另一方面,駐極化無紡布的制備過程中,無紡布對(duì)PTFE乳液浸漬后的吸附效率較低,是的PTFE乳液無法長(zhǎng)久、牢固地被無紡布吸附,從而影響了靜電吸附效果,特別是長(zhǎng)時(shí)間后靜電吸附力衰減嚴(yán)重。此外,上述無紡布還缺乏抗菌功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布及其制備方法。本發(fā)明的空氣過濾無紡布不僅對(duì)靜電吸附劑的負(fù)載量大、牢度高,對(duì)PM2.5、花粉、粉塵、煙塵、塵螨等顆粒物的靜電吸附效果好,透氣度好,風(fēng)阻??;而且還具有抗菌功能。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為兩層或四層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面;其中,靜電吸附層為含有納米駐極體的聚乙烯無紡布;所述抗菌層為復(fù)合有抗菌物質(zhì)的聚乙烯無紡布。
本發(fā)明的空氣過濾無紡布為兩層或四層結(jié)構(gòu),其中靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面,其中含有納米駐極體,能夠利用靜電吸附原理,在無紡布的孔隙率較高,風(fēng)阻較小的條件下也能夠?qū)諝庵械腜M2.5、花粉、粉塵、煙塵、塵螨等顆粒物進(jìn)行有效過濾、吸附??咕鷮訛閺?fù)合有抗菌物質(zhì)的聚乙烯無紡布,能夠起到殺菌作用。
本發(fā)明的無紡布可根據(jù)實(shí)際需求,選擇兩層或四層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行過濾。其中,2層是更換周期為15天左右,4層的更換周期為30天左右。
作為優(yōu)選,所述靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。由于本發(fā)明的空氣過濾無紡布要求具有較低的風(fēng)阻,因此在保持靜電吸附層低風(fēng)阻的條件下,還需要盡量降低抗菌層的風(fēng)阻。由于靜電吸附層的風(fēng)阻大于抗菌層的風(fēng)阻,因此即使復(fù)合上抗菌層具有兩層或四層結(jié)構(gòu)后對(duì)無紡布的風(fēng)阻基本沒有影響,即使兩層或者四層結(jié)構(gòu)的無紡布,其仍能夠保持低風(fēng)阻。
作為優(yōu)選,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的風(fēng)阻為3-6Pa。
作為優(yōu)選,所述靜電吸附層和抗菌層通過熱壓復(fù)合方法復(fù)合而成。
作為優(yōu)選,所述抗菌物質(zhì)選自多肽銀、納米二氧化鈦和季胺鹽抗菌劑。上述抗菌物質(zhì)的抗菌效果較好,能夠有效殺菌。
作為優(yōu)選,所述含有納米駐極體的聚乙烯無紡布由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制得:
聚乙烯74-84%,
環(huán)糊精1-3%,
納米海泡石3-7%,
硅烷偶聯(lián)劑0.5-1.5%,
聚四氟乙烯10-16%。
本發(fā)明中靜電吸附層的無紡布選用聚乙烯為主要原料,先將聚乙烯與環(huán)糊精、納米海泡石和硅烷偶聯(lián)劑混合熔融,噴熔制得無紡布,由于纖維中復(fù)合有了環(huán)糊精和納米海泡石,其中環(huán)糊精具有疏水空腔,對(duì)疏水性物質(zhì)具有吸附性;而納米海泡石為納米多孔無機(jī)物,也具有較好的吸附性。當(dāng)環(huán)糊精與納米海泡石均勻分布于纖維內(nèi)部后,能夠增強(qiáng)無紡布對(duì)聚四氟乙烯乳液的吸附能力,從而使得聚四氟乙烯乳液對(duì)無紡布充分浸潤(rùn)、滲透。因而克服了現(xiàn)有技術(shù)中普通無紡布對(duì)聚四氟乙烯乳液吸附效果較差的技術(shù)問題。由于納米海泡石屬于無機(jī)物,在聚乙烯等有機(jī)物的中分散性和相容性較差,硅烷偶聯(lián)劑的作用是能夠克服這一技術(shù)問題。此外,海泡石的加入,其自身多余的孔隙還能夠吸附細(xì)小顆粒和空氣中的異味。
在制得無紡布后,將無紡布浸漬于聚四氟乙烯乳液中,能夠大幅提高無紡布對(duì)聚四氟乙烯乳液的吸附量。
作為優(yōu)選,所述納米海泡石為改性納米海泡石,改性方法如下:
將納米海泡石在質(zhì)量濃度為5-10%的醋酸溶液中浸泡2-4h,浸泡后取出清洗至中性,接著將納米海泡石與鈦酸丁酯、硬脂酸質(zhì)量比20∶(0.5-1.5)∶(0.5-1)混合,在65-75℃下研磨20-40min,制得改性納米海泡石。
未改性的海泡石的吸附容量有限,對(duì)其進(jìn)行酸處理后,能夠拓展海泡石內(nèi)部的空隙,從而增強(qiáng)吸附性和吸附容量。另一方面,普通的納米海泡石具有較好的親水性,而聚四氟乙烯為疏水性物質(zhì),用鈦酸丁酯和硬脂酸對(duì)其改性后,能夠使海泡石具有疏水性,從而進(jìn)一步提高對(duì)聚四氟乙烯的吸附能力。海泡石具有疏水性的好處還在于:由于在較高濕度的環(huán)境下,不容易產(chǎn)生靜電,而未改性的海泡石具有較好的吸濕性,海泡石大量吸濕后,必然會(huì)嚴(yán)重影響靜電吸附效果。對(duì)海泡石疏水處理后其不會(huì)進(jìn)行吸濕,能夠長(zhǎng)期保障無紡布處于干燥狀態(tài),從而能夠使無紡布長(zhǎng)久地保持靜電而衰退較慢。
作為優(yōu)選,所述環(huán)糊精為疏水性環(huán)糊精。對(duì)環(huán)糊精疏水處理的原理與海泡石相同。
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
1)靜電吸附層的制備:
1.1)將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑按配比混合,添加至熱熔裝置中加熱熔融,得到復(fù)合熔體。
1.2)將復(fù)合熔體通過噴熔方法制成無紡布。
1.3)將聚四氟乙烯配制為聚四氟乙烯乳液,將無紡布浸沒于聚四氟乙烯乳液中,然后進(jìn)行熱壓處理,最后經(jīng)過烘干定型后制得靜電吸附層。
2)抗菌層的制備。
3)熱壓復(fù)合:將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后,熱壓復(fù)合,制得成品。
本發(fā)明方法先將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑混合熱熔按照傳統(tǒng)無紡布熔噴制備方法制得無紡布,然后將無紡布浸漬于聚四氟乙烯乳液中,如此能夠極大的提高無紡布對(duì)聚四氟乙烯乳液的吸附能力,從而增強(qiáng)無紡布的靜電吸附能力和持久性。
制得靜電吸附層后在制得抗菌層,將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后進(jìn)行熱壓,復(fù)合在一起,制得成品。
作為優(yōu)選,步驟1.3)中聚四氟乙烯乳液的質(zhì)量濃度為30-50%,浸漬時(shí)間為5-15min,熱壓處理溫度為100-140℃。
本發(fā)明的無紡布配合上述特定工藝,對(duì)聚四氟乙烯乳液的吸附量和吸附牢度特別好,聚四氟乙烯的負(fù)載量最高可到無紡布質(zhì)量的16%左右。
與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的空氣過濾無紡布不僅對(duì)靜電吸附劑的負(fù)載量大、牢度高,對(duì)PM2.5、花粉、粉塵、煙塵、塵螨等顆粒物的靜電吸附效果好,透氣度好,風(fēng)阻??;而且還具有抗菌功能。
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)一步的描述。
實(shí)施例1
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為兩層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面。靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。
其中,靜電吸附層為含有納米駐極體的聚乙烯無紡布,所述含有納米駐極體的聚乙烯無紡布由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制得:
聚乙烯79%,
疏水性環(huán)糊精2%,
納米海泡石5%,
硅烷偶聯(lián)劑1%,
聚四氟乙烯13%。
所述抗菌層為復(fù)合有多肽銀的聚乙烯無紡布。
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
1)靜電吸附層的制備:
1.1)將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑按配比混合,添加至熱熔裝置中加熱熔融,得到復(fù)合熔體。
1.2)將復(fù)合熔體通過噴熔方法制成無紡布。
1.3)將聚四氟乙烯配制為質(zhì)量濃度為40%的聚四氟乙烯乳液,將無紡布浸沒于聚四氟乙烯乳液中,10min后取出在120℃下進(jìn)行熱壓處理,最后經(jīng)過烘干定型后制得靜電吸附層。
2)抗菌層的制備。
3)熱壓復(fù)合:將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后,熱壓復(fù)合,制得成品。
實(shí)施例2
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為兩層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面。靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。
其中,靜電吸附層為含有納米駐極體的聚乙烯無紡布,所述含有納米駐極體的聚乙烯無紡布由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制得:
聚乙烯79%,
疏水性環(huán)糊精2%,
改性納米海泡石5%,
硅烷偶聯(lián)劑1%,
聚四氟乙烯13%。
所述納米海泡石為改性納米海泡石,改性方法如下:將納米海泡石在質(zhì)量濃度為8%的醋酸溶液中浸泡3h,浸泡后取出清洗至中性,接著將納米海泡石與鈦酸丁酯、硬脂酸質(zhì)量比20∶1∶0.6混合,在70℃下研磨30min,制得改性納米海泡石。
所述抗菌層為復(fù)合有多肽銀的聚乙烯無紡布。
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
1)靜電吸附層的制備:
1.1)將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑按配比混合,添加至熱熔裝置中加熱熔融,得到復(fù)合熔體。
1.2)將復(fù)合熔體通過噴熔方法制成無紡布。
1.3)將聚四氟乙烯配制為質(zhì)量濃度為40%的聚四氟乙烯乳液,將無紡布浸沒于聚四氟乙烯乳液中,10min后取出在120℃下進(jìn)行熱壓處理,最后經(jīng)過烘干定型后制得靜電吸附層。
2)抗菌層的制備。
3)熱壓復(fù)合:將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后,熱壓復(fù)合,制得成品。
實(shí)施例3
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為四層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面。靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。
其中,靜電吸附層為含有納米駐極體的聚乙烯無紡布,所述含有納米駐極體的聚乙烯無紡布由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制得:
聚乙烯74%,
疏水性環(huán)糊精3%,
納米海泡石7%,
硅烷偶聯(lián)劑1.5%,
聚四氟乙烯14.5%。
所述納米海泡石為改性納米海泡石,改性方法如下:
將納米海泡石在質(zhì)量濃度為5%的醋酸溶液中浸泡4h,浸泡后取出清洗至中性,接著將納米海泡石與鈦酸丁酯、硬脂酸質(zhì)量比20∶0.5∶0.5混合,在65℃下研磨40min,制得改性納米海泡石。
所述抗菌層為復(fù)合有納米二氧化鈦的聚乙烯無紡布。
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
1)靜電吸附層的制備:
1.1)將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑按配比混合,添加至熱熔裝置中加熱熔融,得到復(fù)合熔體。
1.2)將復(fù)合熔體通過噴熔方法制成無紡布。
1.3)將聚四氟乙烯配制為質(zhì)量濃度為30%的聚四氟乙烯乳液,將無紡布浸沒于聚四氟乙烯乳液中,5min后取出在100℃下進(jìn)行熱壓處理,最后經(jīng)過烘干定型后制得靜電吸附層。
2)抗菌層的制備。
3)熱壓復(fù)合:將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后,熱壓復(fù)合,制得成品。
實(shí)施例4
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為兩層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面。靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。
其中,靜電吸附層為含有納米駐極體的聚乙烯無紡布,所述含有納米駐極體的聚乙烯無紡布由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料制得:
聚乙烯84%,
疏水性環(huán)糊精1%,
納米海泡石3%,
硅烷偶聯(lián)劑0.5%,
聚四氟乙烯11.5%。
所述納米海泡石為改性納米海泡石,改性方法如下:
將納米海泡石在質(zhì)量濃度為10%的醋酸溶液中浸泡2h,浸泡后取出清洗至中性,接著將納米海泡石與鈦酸丁酯、硬脂酸質(zhì)量比20∶1.5∶1混合,在75℃下研磨20min,制得改性納米海泡石。
所述抗菌層為復(fù)合有季胺鹽抗菌劑的聚乙烯無紡布。
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的制備方法,包括以下步驟:
1)靜電吸附層的制備:
1.1)將聚乙烯切片與環(huán)糊精、納米海泡石、硅烷偶聯(lián)劑按配比混合,添加至熱熔裝置中加熱熔融,得到復(fù)合熔體。
1.2)將復(fù)合熔體通過噴熔方法制成無紡布。
1.3)將聚四氟乙烯配制為質(zhì)量濃度為50%的聚四氟乙烯乳液,將無紡布浸沒于聚四氟乙烯乳液中,15min后取出在140℃下進(jìn)行熱壓處理,最后經(jīng)過烘干定型后制得靜電吸附層。
2)抗菌層的制備。
3)熱壓復(fù)合:將靜電吸附層與抗菌層間隔疊層后,熱壓復(fù)合,制得成品。
對(duì)比例1
一種空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布,由靜電吸附層和抗菌層間隔復(fù)合而成,所述空調(diào)進(jìn)風(fēng)口過濾網(wǎng)用空氣過濾無紡布的單層總數(shù)為兩層;所述靜電吸附層為進(jìn)風(fēng)面。靜電吸附層的風(fēng)阻大于所述抗菌層的風(fēng)阻。
所述靜電吸附層的聚乙烯無紡布(經(jīng)過聚四氟乙烯浸漬處理)。所述抗菌層為復(fù)合有季胺鹽抗菌劑的聚乙烯無紡布。
對(duì)比例2
市購的普通物理吸附空氣過濾布。
性能對(duì)比
將實(shí)施例1-4與對(duì)比例1-2的無紡布進(jìn)行性能對(duì)比,結(jié)果如下所示:
由上可知,本發(fā)明的無紡布風(fēng)阻更小,靜電吸附保持時(shí)間更久,且具有抗菌性。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2的無紡布(20mm*50mm)覆蓋于于空調(diào)內(nèi)機(jī)(格力空調(diào)KFR-35GW/K(35569)-AaC-N2(A)),進(jìn)氣口上,進(jìn)行空氣過濾效果檢測(cè)(模式:送風(fēng);風(fēng)速:第五檔(最大檔),檢測(cè)依據(jù)GB/T 18801-2015空氣凈化器),檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:
本發(fā)明中所用原料、設(shè)備,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備;本發(fā)明中所用方法,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變換,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。