一种天然高分子基功能性空气过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，包括如下步骤：由以下质量百分比的组分经搅拌混合制成催化剂整理液：0.16％～5％二氧化锰催化剂，0.14％～5％硅烷偶联剂，其余为蒸馏水；将壳聚糖非织造布浸泡于盛有制得的催化剂整理液的容器中，室温下静置2h～5h；将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃～80℃下干燥5h～7h，后用蒸馏水冲洗；将清洗后的壳聚糖非织造布在60℃～80℃下烘干5h～7h。本发明专利技术还公开了一种天然高分子基功能性空气过滤材料。采用本发明专利技术方法制得的天然高分子基功能性空气过滤材料，在常温、无光条件下催化氧化分解甲醛，能够吸附过滤室内甲醛等污染物。

A natural polymer based functional air filter material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种天然高分子基功能性空气过滤材料及其制备方法
本专利技术涉及一种空气过滤材料及其制备方法，特别涉及一种天然高分子基功能性空气过滤材料及其制备方法。
技术介绍
目前，据统计，绝大多数人一生中约有80％以上的时间是在室内度过的，室内空气品质的好坏与人的健康息息相关。室内空气污染的种类主要包括颗粒污染(颗粒和花粉等)、生物污染(细菌和病毒等)和化学污染(无机化合物和有机化合物)等。随着经济的快速发展，过度装修以及家具建材质量参差不齐所带来的室内甲醛污染问题严重危害着人们的健康。然而通风空调系统和小型家用空气净化器作为保障室内空气品质的重要手段，其内的空气过滤材料多采用玻璃纤维滤纸或聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯等的非织造材料，这些滤料只能去除部分颗粒物污染，不具有净化甲醛的功能、不能抗菌、难以回收利用、也不具有生物相容性。功能性空气过滤材料是针对特定行业如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、抗菌(病毒)、清除有害气体等而开发的空气过滤材料，其具有不同于一般空气过滤材料的特殊性能,能满足特定行业和领域对空气过滤材料的特殊功能要求。因此就人居环境领域而言，针对当前室内甲醛污染问题的严重性以及现有空气过滤材料的缺陷，开发一种可净化室内甲醛污染的新型功能性空气过滤材料具有广泛的应用前景和发展前景。天然大分子壳聚糖表面含有大量的氨基与羟基，可以去除甲醛，但缺点在于壳聚糖纤维吸附甲醛过程缓慢、吸附能力有限。纳米二氧化锰催化氧化降解甲醛具有降解过程无需光源、比表面积大、反应速度较快、催化材料可重复利用的优点，具有良好的降解甲醛的性能，但是缺点在于纳米二氧化锰多为粉末状，降解甲醛时需要载体。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种天然高分子基功能性空气过滤材料及其制备方法。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，由以下质量百分比的组分经搅拌混合制成催化剂整理液：0.16％～5％二氧化锰催化剂，0.14％～5％硅烷偶联剂，其余为蒸馏水；步骤二，将壳聚糖非织造布浸泡于盛有准备制得的催化剂整理液的容器中，室温下静置2h～5h；步骤三，将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃～80℃下干燥5h～7h，后用蒸馏水冲洗；步骤四，将清洗后的壳聚糖非织造布在60℃～80℃下烘干5h～7h。进一步地，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560或KH-570型硅烷偶联剂。进一步地，所述壳聚糖非织造布为壳聚糖针刺非织造布或壳聚糖水刺非织造布。进一步地，步骤一中，搅拌采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为800r/min～2600r/min，搅拌时间为10min～30min。本专利技术还提供了一种天然高分子基功能性空气过滤材料，其是根据上述任一项的天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法制备得到的。本专利技术具有的优点和积极效果是：(1)本专利技术的一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，实现了将二氧化锰等催化剂与壳聚糖的结合，制成一种天然高分子基功能性空气过滤材料。制备工艺简单。(2)使用天然高分子材料壳聚糖作为基材，具有良好的环境效益。(3)本专利技术的一种天然高分子基功能性空气过滤材料，实现了在通风空调系统等常温、无光条件下催化氧化分解甲醛，因壳聚糖具有抑菌作用，从而净化室内吸附过滤甲醛等污染物。附图说明图1是本专利技术的一种天然高分子基功能性空气过滤材料SEM图(放大500倍)。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1，一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，由以下质量百分比的组分经搅拌混合制成催化剂整理液：0.16％～5％二氧化锰催化剂，0.14％～5％硅烷偶联剂，其余为蒸馏水；步骤二，将壳聚糖非织造布浸泡于盛有准备制得的催化剂整理液的容器中，室温下静置2h～5h；步骤三，将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃～80℃下干燥5h～7h，后用蒸馏水冲洗；步骤四，将清洗后的壳聚糖非织造布在60℃～80℃下烘干5h～7h。优选地，所述硅烷偶联剂可为KH-550、KH-560或KH-570型硅烷偶联剂。优选地，所述壳聚糖非织造布可为壳聚糖针刺非织造布或壳聚糖水刺非织造布。优选地，步骤一中，搅拌可采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度可为800r/min～2600r/min，搅拌时间可为10min～30min。本专利技术还提供了一种天然高分子基功能性空气过滤材料实施例，其是根据上述任一项的天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法制备得到的。以下以本专利技术的几个优选实施例来进一步说明本专利技术的制备方法：实施例1：将纳米二氧化锰催化剂按准备制得催化剂整理液总质量的质量百分比0.16％，KH-550按准备制得催化剂整理液总质量的0.14％，溶解于蒸馏水中，即设混合后的总质量为100a，将纳米二氧化锰催化剂0.16a，KH-550为0.14a，蒸馏水为100a-0.16a-0.14a＝99.7a。以下实施例配比按此类推。采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，获得催化剂整理液；将准备好的壳聚糖针刺非织造布，浸泡于盛有准备制得的催化剂整理液的容器中，静置2h，使壳聚糖纤维与纳米二氧化锰充分吸附；将浸渍后的壳聚糖非织造布先在70℃下干燥6h，后用蒸馏水冲洗；将经过清洗后浸渍好的壳聚糖针刺非织造布，在70℃下，烘干6h，得到一种天然高分子基功能性空气过滤材料。实施例2：将纳米二氧化锰催化剂按准备制得催化剂整理液总质量的0.25％，HK-550按准备制得催化剂整理液总质量的0.19％，溶解于蒸馏水中，采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为30min，获得催化剂整理液；将准备好的壳聚糖针刺非织造布，浸泡于盛有准备制得的催化剂整理液的容器中，静置2h，使壳聚糖纤维与纳米二氧化锰充分吸附；将浸渍后的壳聚糖非织造布先在70℃下干燥6h，后用蒸馏水冲洗；将经过清洗后浸渍好的壳聚糖针刺非织造布，在70℃下，烘干6h，得到一种天然高分子基功能性空气过滤材料。实施例3：将纳米二氧化锰催化剂按准备制得催化剂整理液总质量的2.5％，KH-560按准备制得催化剂整理液总质量的2.8％，溶解于蒸馏水中，采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为1700r/min，搅拌时间为20min，获得催化剂整理液；将准备好的壳聚糖水刺非织造布，浸泡于盛有准备制得的催化剂整理液的容器中，静置3.5h，使壳聚糖纤维与纳米二氧化锰充分吸附；将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃下干燥7h，后用蒸馏水冲洗；将经过清洗后浸渍好的壳聚糖针刺非织造布，在60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，由以下质量百分比的组分经搅拌混合制成催化剂整理液：0.16％～5％二氧化锰催化剂，0.14％～5％硅烷偶联剂，其余为蒸馏水；/n步骤二，将壳聚糖非织造布浸泡于盛有制得的催化剂整理液的容器中，室温下静置2h～5h；/n步骤三，将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃～80℃下干燥5h～7h，后用蒸馏水冲洗；/n步骤四，将清洗后的壳聚糖非织造布在60℃～80℃下烘干5h～7h。/n

【技术特征摘要】
1.一种天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，由以下质量百分比的组分经搅拌混合制成催化剂整理液：0.16％～5％二氧化锰催化剂，0.14％～5％硅烷偶联剂，其余为蒸馏水；
步骤二，将壳聚糖非织造布浸泡于盛有制得的催化剂整理液的容器中，室温下静置2h～5h；
步骤三，将浸渍后的壳聚糖非织造布先在60℃～80℃下干燥5h～7h，后用蒸馏水冲洗；
步骤四，将清洗后的壳聚糖非织造布在60℃～80℃下烘干5h～7h。


2.根据权利要求1所述的天然高分子基功能性空气过滤材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为K...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢金城，杨一帆，凌继红，灵灵，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12