一种含有异质结体的滤网及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有异质结体的滤网及其制备方法，该滤网主要用于静电型空气净化部件中，属于室内空气净化领域。本发明专利技术的含有异质结体的滤网包括：作为骨架的基载粗效滤网，以及附着在滤网纤维表面的固化后粘剂和高介电常数颗粒。本发明专利技术的制备方法是：过筛后的高介电常数颗粒与配置好的粘剂混合后均匀地喷涂在由高分子材料制成的基载粗效滤网上，干燥后固化形成异质结体。本发明专利技术滤网加工方便，阻力小，容尘量大，能在不产生臭氧的较低极化电压下，实现静电增强后对室内颗粒物高效率去除，还可以通过水洗的方式进行再生，实现滤网的重复利用，有利于节约资源和环境保护。

A filter with heterostructure and its preparation method

The invention discloses a filter screen containing heterojunctions and a preparation method thereof, which is mainly used in electrostatic air purification components, and belongs to the field of indoor air purification. The filter screen containing heterojunction includes: a basic loading coarse filter screen as skeleton, and a solidified adhesive and high dielectric constant particles attached to the surface of filter net fiber. The preparation method of the invention is that the high permittivity particles after sieving are mixed with the well prepared adhesives and sprayed uniformly on the crude loading filter net made of macromolecule materials, and then after drying, the heterojunction is formed. The present invention filter processing is convenient, low resistance, large dust capacity, in the low polarization voltage does not produce ozone, to achieve efficient removal of indoor particle electrostatic after enhancement, can also be regenerated by washing, reuse of filter, is conducive to saving resources and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种含有异质结体的滤网及其制备方法
本专利技术涉及一种含有异质结体的滤网及其制备方法，该滤网主要用于静电型空气净化部件中，属于室内空气净化领域。
技术介绍
随着城市化进程的不断推进，空气中颗粒物污染问题也受到了广泛关注。已有大量文献表明颗粒物对人体健康产生的负面影响，严重者甚至会威胁人的生命。为应对室内环境中的颗粒物污染问题，人们往往选用能够实现高效过滤的空气净化器和新风机，或在公共建筑的新风系统中加入颗粒物高效过滤装置。然而为了实现高效过滤颗粒物，滤网阻力会大大增加，这使得高效过滤网在应用中出现种种问题，如：噪音大、气流容易旁通而导致的效率降低、风机能耗大。因此，需要一种能真正实现高效率，同时低阻力的颗粒物去除技术，以保障人们健康和舒适度的同时，又能降低能耗。现在市场上的颗粒物低阻高效净化技术主要采取静电除尘和驻极体空气过滤。静电除尘器由于对小粒径颗粒物净化效率低，且使用一段时间集尘板上积灰后效率下降，因此在人居环境室内净化中不具备应用优势。同时，静电除尘器体积庞大，长期使用容易产生局部击穿并产生臭氧，存在安全隐患，不利于室内安装。驻极体空气过滤器使用一段时间后，由于过滤器表面的电荷会受空气中水分和其他带电离子影响而流失，进而出现效率下降的现象。同时，驻极体过滤器一般为微通道型过滤器，其内通道细窄狭长，装置体积庞大，不利于室内安装、维护和清洗。为克服以上技术中存在的不足，申请人之前已提出了一种采用粗效滤网进行静电增强过滤颗粒物的净化技术。该技术通过给颗粒物预荷电，同时在静电场中将滤网极化，可以实现低阻高效去除室内颗粒物。但由于该技术采用的粗效滤网为普通高分子材料制成，呈弱极性，介电常数小，因此在被极化时滤网纤维表面产生电荷少；同时高分子纤维表面较为光滑，能够实现对颗粒物捕捉的表面电场范围较小。综合以上两个原因，普通粗效滤网静电增强后要实现高效过滤需要很高的极化电压。当采用很高的极化电压时，装置会产生大量臭氧，甚至发生放电击穿，带来安全隐患。因此，亟需一种能在不产生臭氧的较低极化电压下，实现静电增强后对室内颗粒物高效率去除，且加工方便的低阻力滤网。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有粗效滤网在静电增强过滤装置中无法实现高效率又不产生臭氧的缺点，而提供一种含有异质结体的滤网及其制备方法，该滤网结构合理，净化效率高，阻力小，不产生臭氧，该制备方法加工简单，方便，适合批量化生产。为实现上述目的，本专利技术主要通过如下技术方案实现：一种含有异质结体的滤网，其特征在于，包括：作为骨架的基载粗效滤网(1)，以及附着在该基载粗效滤网纤维表面的固化后粘剂(2)和高介电常数颗粒(3)；所述高介电常数颗粒(3)与粘剂(2)混合后均匀地喷涂在基载粗效滤网(1)上；所述高介电常数颗粒(3)与基载粗效滤网(1)采用不同材质，用于在所述基载粗效滤网(1)的纤维表面上形成非均匀分布的异质结体。上述滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)为纤维状滤网或泡沫状滤网。上述滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)在迎面风速为1m/s的情况下，阻力在3到15Pa之间。上述滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)的厚度在8到20mm之间。上述滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)采用如下高分子材料中的任意一种制成：聚氨酯泡沫、PET滤棉、PP滤棉、PE滤棉、PTFE滤棉。上述滤网，其特征在于：所述粘剂由增稠剂、黏胶和水三者按质量比2：1：12～15调配而成。上述滤网，其特征在于：所述粘剂中的黏胶采用耐水性的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)。上述滤网，其特征在于：所述高介电常数颗粒(3)的粒径为50到100微米，相对介电常数在6以上，可采用活性炭或以下金属氧化物颗粒中的任意一种：二氧化钛，二氧化锆，二氧化锰，钛酸钡等。一种所述的含有异质结体的滤网的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：1)分别量取基载粗效滤网、高介电常数颗粒物和粘剂，将量取的高介电常数颗粒物通过筛网目数为150～300目的筛网过筛；其中，基载粗效滤网与高介电常数颗粒物的体积之比为1：0.1～1：0.3、高介电常数颗粒物与粘剂的体积之比为1：0.3～1：0.5；所述粘剂由增稠剂、黏胶和水三者按质量比2：1：12～15调配而成；2)将高介电常数颗粒物、粘剂采用高速离心机进行搅拌使二者均匀混合，将混合液作为喷胶；3)用喷枪将制好的喷胶均匀喷涂在基载粗效滤网的两面上；4)通过在通风透光处风干或在烘箱内以80～90℃烘干，使高介电常数颗粒物和粘剂组成的异质结体固化在基载粗效滤网的纤维表面上，得到含有异质结体的滤网。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：采用粗效滤网作为基载骨架，具有成本低廉、风阻低的特点。通过制胶、喷涂和干燥过程，将高介电常数颗粒物和粘剂组成的异质结体固化在基载粗效滤网的纤维表面上，使得所述含有异质结体的滤网在较低的极化电场作用下就可以在纤维表面上分离出大量电荷，并扩大表面电荷产生的电场对空气中颗粒物的有效作用范围，从而实现在不产生臭氧的情况下高效去除室内颗粒物。由于黏胶具有耐水性，所述含有异质结体的滤网在使用一段时间阻力增加后，可以通过水洗的方式进行再生，实现滤网的重复利用，有利于节约资源和保护环境。制胶、喷涂和干燥过程较为简单，加工方便，适合批量化生产。综上所述，本专利技术加工方便，提供了一种能在不产生臭氧的较低极化电压下，实现静电增强后对室内颗粒物高效率去除的低阻力滤网。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术中异质结滤网的结构示意图；其中，图1(a)为整体结构，图1(b)为局部放大结构。图2为本专利技术中异质结滤网制备方法的工艺流程示意图。图中：1—基载粗效滤网，2—固化后粘剂，3—高介电常数颗粒。具体实施方式下面结合附图并通过实施例，对本专利技术的技术方案进行进一步说明。本专利技术提出的一种含有异质结体的滤网，包括：作为骨架的基载粗效滤网，以及附着在该基载粗效滤网纤维表面的固化后粘剂和高介电常数颗粒；所述高介电常数颗粒与粘剂混合后均匀地喷涂在基载粗效滤网上；所述高介电常数颗粒与基载粗效滤网采用不同材质，高介电常数颗粒为活性炭或金属氧化物、基载粗效滤网为高分子材料，用于在基载粗效滤网的纤维表面上形成非均匀分布的异质结体。本专利技术所采用的各原料均为市售产品。可选地，所述基载粗效滤网为纤维状滤网或泡沫状滤网。可选地，所述基载粗效滤网在迎面风速为1m/s的情况下，阻力在3到15Pa之间；其中，阻力不低于3Pa以避免滤网孔径过大，净化效率较低的情况出现；阻力不高于15Pa以避免加入异质结体后滤网阻力过大。可选地，所述基载粗效滤网的厚度在8到20mm之间；其中，厚度不小于8mm以避免滤网容尘量小的情况出现；厚度不大于20mm以保证喷枪可以将高介电常数颗粒物和粘剂制成的喷胶喷入基载粗效滤网内部。可选地，所述基载粗效滤网采用如下高分子材料中的任意一种制成：聚氨酯泡沫、PET滤棉、PP滤棉、PE滤棉、PTFE滤棉。可选地，所述粘剂由增稠剂、黏胶和水三者按质量比2：1：12～15调配而成。可选地，所述高介电常数颗粒的粒径为50到100微米，不大于100微米以保证异质结体具有较大的表面积，以增加滤网的容尘面积，不小于50微米以节省整个滤网的制作成本；高介电常数颗粒的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有异质结体的滤网，其特征在于，包括：作为骨架的基载粗效滤网(1)，以及附着在该基载粗效滤网纤维表面的固化后粘剂(2)和高介电常数颗粒(3)；所述高介电常数颗粒(3)与粘剂(2)混合后均匀地喷涂在基载粗效滤网(1)上；所述高介电常数颗粒(3)与基载粗效滤网(1)采用不同材质，用于在所述基载粗效滤网(1)的纤维表面上形成非均匀分布的异质结体。

【技术特征摘要】
1.一种含有异质结体的滤网，其特征在于，包括：作为骨架的基载粗效滤网(1)，以及附着在该基载粗效滤网纤维表面的固化后粘剂(2)和高介电常数颗粒(3)；所述高介电常数颗粒(3)与粘剂(2)混合后均匀地喷涂在基载粗效滤网(1)上；所述高介电常数颗粒(3)与基载粗效滤网(1)采用不同材质，用于在所述基载粗效滤网(1)的纤维表面上形成非均匀分布的异质结体。2.根据权利要求1所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)为纤维状滤网或泡沫状滤网。3.根据权利要求1所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)在迎面风速为1m/s的情况下，阻力在3到15Pa之间。4.根据权利要求1所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)的厚度在8到20mm之间。5.根据权利要求1所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述基载粗效滤网(1)采用如下高分子材料中的任意一种制成：聚氨酯泡沫、PET滤棉、PP滤棉、PE滤棉、PTFE滤棉。6.根据权利要求1所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述粘剂由增稠剂、黏胶和水三者按质量比2：1：12～15调配而成。7.根据权利要求6所述的含有异质结体的滤网，其特征在于：所述粘剂中的黏胶采用耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：田恩泽，莫金汉，张寅平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11