抗菌型纳米纤维空气过滤材料和空气净化装置及口罩制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种抗菌型纳米纤维空气过滤材料和空气净化装置及口罩，该纳米纤维空气过滤材料包括处于中间的基材层，基材层是非织造布，基材层的两侧是由丝胶蛋白和聚氧化乙烯所制的纺丝液通过静电纺丝形成的纳米纤维膜，纳米纤维膜具有错列分布的微孔；两纳米纤维膜的外侧都复合有对大颗粒杂质起到过滤的初滤层；这种纳米纤维空气过滤材料能够应用于空气净化装置和口罩，不仅能够实现对空气高效的净化，而且具有优异的抗菌性能。

Antibacterial type nanofiber air filter material and air purifying device and mask

The utility model provides an antibacterial nano fiber air filter material and the air purifying device and a mask, the nano fiber air filter material comprises a substrate layer, the base layer is a nonwoven fabric, on both sides of the substrate layer is a nano fiber film formed by sericin and the spinning solution of poly ethylene oxide prepared by electrospinning and nano fiber film with staggered distribution of micropores; two lateral nanofibers are combined with a first filter layer to filter the impurities from large particles; the nano fiber air filter material can be used in air purification device and a mask, not only can achieve high efficiency of air purification, and has excellent antibacterial properties.

【技术实现步骤摘要】
抗菌型纳米纤维空气过滤材料和空气净化装置及口罩
本技术属于空气净化
，涉及一种抗菌型纳米纤维空气过滤材料和空气净化装置及口罩。
技术介绍
近几年，我国遭受持续雾霾天气，波及的省市不断的增加，重度污染级别的地区也不断的增加。据报道造成目前中国大面积持续时间较长的雾霾天气的原因是多方面的，但最主要、最直接的原因有两个：一是形成雾霾的气象条件，二是形成雾霾的人为原因。人为原因主要有以下几条：一是自工厂化石染料的大量使用，以煤炭燃烧为主要能源结构的热电厂和化工厂等会产生很多颗粒物；各工厂企业生产过程中排放的废气、废渣，比如治金、机电制造业生产，还有大量的汽修喷漆、建材生产所排放的废气。二是机动车尾气的大量排放也会产生大量的颗粒物，这些颗粒物为雾霾天气的产生埋下了隐患。三是建筑工地和道路上产生的扬尘。空气污染对人体健康造成了极大的危害，研究与开发空气过滤材料以应用到粉尘排放过滤、汽车尾气排放过滤以及防霾口罩等领域已成为近年来的研究热点。纳米纤维作为过滤材料的应用受到逐渐推广，其主要采用静电纺丝工艺，将静电纺纳米纤维直接喷涂到接收基材上制备形成过滤材料，所制备的过滤材料普遍存在过滤效率偏低、阻力压降大等问题。例如中国专利文件CN201610212835.2公开了一种静电纺纳米纤维空气过滤材料及制备方法，所制备的空气过滤材料只能对颗粒物灰尘杂质起到有效的过滤，其中前期过滤时微孔容易受堵，透气性差，其次本身的抗菌性能不明显，应用到空气过滤装置上时，功能单一，需要增设其它的净化手段作为辅助，导致能耗增加；应用到口罩上时，由于是直接与人体口鼻相接触，抗菌性能以及舒适性能薄弱，易造成人体不适，因此现有的空气过滤材料无法满足使用要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种抗菌型纳米纤维空气过滤材料，具有优异的抗菌性能和过滤性能。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：抗菌型纳米纤维空气过滤材料，包括处于中间的基材层，基材层是非织造布，基材层的两侧是由丝胶蛋白和聚氧化乙烯所制的纺丝液通过静电纺丝形成的纳米纤维膜，纳米纤维膜具有错列分布的微孔；两纳米纤维膜的外侧都复合有对大颗粒杂质起到过滤的初滤层。该抗菌型纳米纤维空气过滤材料为对称式结构，实现了双重过滤，使过滤更为显著更为彻底，其中大颗粒物质受到最外侧的初滤层的拦截，从而积聚在过滤材料的表面，以便于清理去除，纳米纤维膜用于过滤小颗粒物质以及拦截病菌体，基材层的孔径大，从而提高了该过滤材料内部的透气性，使过滤更为均匀，避免在一侧造成堵塞。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，初滤层是无纺布或编织物，初滤层的材料选自聚乙烯、丙纶、涤纶、尼龙、聚四氟乙烯中的至少一种。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，基材层是无纺布，选自纺粘无纺布、熔喷无纺布、针刺无纺布、水刺无纺布、竹炭纤维无纺布、负离子纳米无纺布、纳米银离子无纺布中的至少一种。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，基材层的质量为10～25g/㎡。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，纳米纤维膜的孔隙率为80～95％，微孔孔径为0.01～6um。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，纳米纤维膜的纤维直径为100～500nm。在上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料中，纳米纤维膜包括内纤维层、中间纤维层和外纤维层，内纤维层附着于基材层，初滤层复合于外纤维层，中间纤维层处于内纤维层和外纤维层之间，内纤维层由第一浓度的纺丝液制成的静电纺纤维一交错而成，中间纤维层由第一浓度的纺丝液制成的纤维一和第二浓度的纺丝液制成的纤维二多层叠加而成，外纤维层由第二浓度的纺丝液制成的纤维二交错而成。本技术还提供了一种空气净化装置，包括至少一个净化组件，该净化组件包括壳体，壳体具有进气口和出气口，在进气口和出气口之间按照气体流向依次设有过滤层一、光触媒活性炭层和过滤层二，过滤层一和过滤层二分别包括透气性支撑架和过滤材料，过滤材料固定在透气性支撑架上，透气性支撑架可拆卸固定于壳体内壁，过滤材料采用上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料。在上述的空气净化装置中，壳体的一端为具有进气口的凸缘部，凸缘部的外壁凸设有卡扣，壳体的另一端为具有出气口的凹缘部，凹缘部的内壁开设有与卡扣匹配的卡槽，该空气净化装置包括多个依次相连的净化组件，后一个净化组件的凸缘部与前一个净化组件的凹缘部可拆卸相连。本技术还提供了一种口罩，包括上述的抗菌型纳米纤维空气过滤材料。与现有技术相比，本技术方案具有的优势是：1、该抗菌型纳米纤维空气过滤材料为对称式结构，实现了双重过滤，使过滤更为显著更为彻底，其中大颗粒物质受到最外侧的初滤层的拦截，从而积聚在过滤材料的表面，以便于清理去除，纳米纤维膜用于过滤小颗粒物质以及拦截病菌体，基材层的孔径大，从而提高了该过滤材料内部的透气性，使过滤更为均匀，避免在一侧造成堵塞。2、丝胶蛋白无毒，具有抗氧化性、抗菌性，还具有良好的生物相容性、生物降解性以及生物矿化活性等性能，聚氧化乙烯溶解于水，价格便宜，并具有良好的粘性和延伸性，将两种材料混合刚好互补，由这两种原料所制备的纳米纤维膜的纤维直径非常细、比表面积大、形成的孔隙小、孔隙率高、并且孔隙内外贯通透过性好，能够对颗粒物进行过滤，而且该纳米纤维膜具有抗菌性能、生物降解性能，对病菌体的拦截率高。附图说明图1是本技术的抗菌型纳米纤维空气过滤材料的结构示意图。图2是本技术的纳米纤维膜的结构示意图。图3是采用抗菌型纳米纤维空气过滤材料的空气净化装置的结构示意图。图中，1、基材层；2、纳米纤维膜；3、初滤层；4、内纤维层；5、中间纤维层；6、外纤维层；7、壳体；8、进气口；9、出气口；10、过滤层一；11、光触媒活性炭层；12、过滤层二；13、凸缘部；14、凹缘部。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1和图2所示，本技术提供了一种抗菌型纳米纤维空气过滤材料，包括处于中间的基材层1，基材层1是非织造布，基材层1的两侧是由丝胶蛋白和聚氧化乙烯所制的纺丝液通过静电纺丝形成的纳米纤维膜2，纳米纤维膜2具有错列分布的微孔；两纳米纤维膜2的外侧都复合有对大颗粒杂质起到过滤的初滤层3。该抗菌型纳米纤维空气过滤材料为对称式结构，实现了双重过滤，使过滤更为显著更为彻底，其中大颗粒物质受到最外侧的初滤层3的拦截，从而积聚在过滤材料的表面，以便于清理去除，纳米纤维膜2用于过滤小颗粒物质以及拦截病菌体，基材层1的孔径大，从而提高了该过滤材料内部的透气性，使过滤更为均匀，避免在一侧造成堵塞。纳米纤维膜2的孔隙率为80～95％，微孔孔径为0.01～6um。纳米纤维膜2的纤维直径为100～500nm。纳米纤维采用静电纺丝工艺制得，在静电纺丝时，基材层1作为接收基材，纺丝液在静电拉伸力作用下高速飞行到基材层1上，使静电纺纳米纤维附着在基材层1的两侧而形成纳米纤维膜2，其中制备纳米纤维的纺丝液采用丝胶蛋白和聚氧化乙烯为原料，去离子水作为溶剂，先制得丝胶蛋白溶液和聚氧化乙烯溶液，然后将两种溶液混合配比得到丝胶蛋白/聚氧化乙烯纺丝液。丝胶蛋白(silksericin，SS)由丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气净化装置，其特征在于，包括至少一个净化组件，该净化组件包括壳体，壳体具有进气口和出气口，在进气口和出气口之间按照气体流向依次设有过滤层一、光触媒活性炭层和过滤层二，过滤层一和过滤层二分别包括透气性支撑架和过滤材料，过滤材料固定在透气性支撑架上，透气性支撑架可拆卸固定于壳体内壁，过滤材料采用抗菌型纳米纤维空气过滤材料，抗菌型纳米纤维空气过滤材料包括处于中间的基材层，基材层是非织造布，基材层的两侧是由丝胶蛋白和聚氧化乙烯所制的纺丝液通过静电纺丝形成的纳米纤维膜，纳米纤维膜具有错列分布的微孔；两纳米纤维膜的外侧都复合有对大颗粒杂质起到过滤的初滤层；纳米纤维膜的微孔孔径为0.01～6μm，初滤层是无纺布或编织物，初滤层的孔径大于纳米纤维膜的微孔孔径。

【技术特征摘要】
1.一种空气净化装置，其特征在于，包括至少一个净化组件，该净化组件包括壳体，壳体具有进气口和出气口，在进气口和出气口之间按照气体流向依次设有过滤层一、光触媒活性炭层和过滤层二，过滤层一和过滤层二分别包括透气性支撑架和过滤材料，过滤材料固定在透气性支撑架上，透气性支撑架可拆卸固定于壳体内壁，过滤材料采用抗菌型纳米纤维空气过滤材料，抗菌型纳米纤维空气过滤材料包括处于中间的基材层，基材层是非织造布，基材层的两侧是由丝胶蛋白和聚氧化乙烯所制的纺丝液通过静电纺丝形成的纳米纤维膜，纳米纤维膜具有错列分布的微孔；两纳米纤维膜的外侧都复合有对大颗粒杂质起到过滤的初滤层；纳米纤维膜的微孔孔径为0.01～6μm，初滤层是无纺布或编织物，初滤层的孔径大于纳米纤维膜的微孔孔径。2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，初滤层的材料选自聚乙烯、丙纶、涤纶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，蒙冉菊，叶莹，谢杏蕾，
申请(专利权)人：嘉兴职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33