一种高效PM2.5过滤膜及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高效PM2.5过滤膜及其加工工艺，属于空气净化技术领域。该高效PM2.5过滤膜，包括至少两层PM2.5过滤层，PM2.5过滤层的组分为：聚乳酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、抗菌防霉纳米粒子和聚丙烯腈；其中抗菌防霉纳米粒子的组分为：氧化银粒子、氧化锌粒子、二氧化钛粒子和纳米银粒子。本发明专利技术的PM2.5过滤膜由聚合物纤维形成，具有透明度可控、过滤PM2.5效果优良的特点，并且由于具有抗菌防霉纳米粒子，使得PM2.5过滤膜具有了抗菌防霉的性能，并且能够防止使用过程中PM2.5过滤膜霉变，影响过滤效果和过滤效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效PM2.5过滤膜及其加工工艺
本专利技术涉及一种高效PM2.5过滤膜及其加工工艺，属于空气净化

技术介绍
随着气温的不断攀升、PM2.5空气污染的暴光和室内空气严重污染、建筑物密闭性及保温性能的提高，对空气质量的治理和营造人类宜居空气环境已成为人类生存的迫切要求，国家对室内空气污染的治理和建筑物的节能及室内通风问题十分重视，先后出台了系列的国家标准，要求民用建筑内必须引进新风，同时对新风的湿度、温度、洁净度、清新度等空气质量进行整合，以达到人类宜居环境条件的要求。其中PM2.5，又称为细颗粒物，指的是空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒，PM10指的是空气动力学当量直径小于等于10微米的颗粒。这些超细的颗粒在大气里扩散，其在空气中的扩散面积大，处理困难。尤其是PM2.5，由于其具有较细的颗粒粒径，可以被人体直接吸入，且一般的口罩、滤膜等无法有效将其除去，容易对人体造成较大的伤害。因此，可过滤PM2.5的空气净化器、过滤装置引起了人们的广泛关注。目前可用于过滤除去PM2.5的过滤膜还是存在生产成本高、过滤效果一般、透明度差等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种生产成本低、过滤效果好的高效PM2.5过滤膜及其加工工艺。本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种高效PM2.5过滤膜，包括至少两层PM2.5过滤层，PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.1-3.3%、聚乙烯醇1.3-1.8%、聚乙烯吡咯烷酮3.3-6.5%、聚酰亚胺6.3-8.6%、聚甲基丙烯酸甲酯13.6-18.8%、聚丙烯8.1-10.5%、聚苯乙烯3.5-6.5%、聚氯乙烯2.5-5.5%、聚乙烯醇缩丁醛11.8-15.6%、抗菌防霉纳米粒子0.25-0.85%，余量为聚丙烯腈；其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.3-11.5%、氧化锌粒子15.3-20.5%、二氧化钛粒子14.5-18.5%，余量为纳米银粒子。上述技术方案的改进是：抗菌防霉纳米粒子的平均直径在20-60nm。上述技术方案的改进是：PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.5%、聚乙烯醇1.4%、聚乙烯吡咯烷酮3.6%、聚酰亚胺6.5%、聚甲基丙烯酸甲酯13.8%、聚丙烯8.6%、聚苯乙烯3.5%、聚氯乙烯2.5%、聚乙烯醇缩丁醛12.5%、抗菌防霉纳米粒子0.25%，余量为聚丙烯腈；其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.5%、氧化锌粒子15.5%、二氧化钛粒子14.5%，余量为纳米银粒子。上述技术方案的改进是：PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸3.3%、聚乙烯醇1.8%、聚乙烯吡咯烷酮6.5%、聚酰亚胺8.6%、聚甲基丙烯酸甲酯18.8%、聚丙烯10.5%、聚苯乙烯6.5%、聚氯乙烯5.5%、聚乙烯醇缩丁醛15.6%、抗菌防霉纳米粒子0.85%，余量为聚丙烯腈；其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.3-11.5%、氧化锌粒子15.3-20.5%、二氧化钛粒子14.5-18.5%，余量为纳米银粒子。本专利技术的高效PM2.5过滤膜的加工工艺，包括以下步骤：（1）配料：根据PM2.5过滤层的各组分重量百分比进行原料的配料；（2）溶解：向配料后的原料中加入溶剂进行溶解；（3）对原料的溶液进行气纺：准备基板，将原料的溶液送至气纺喷口，并向气纺喷口供给载气，以便聚合物溶液在载气的作用下由气纺喷口喷出，气纺喷口与基板相对设置且气纺喷口的直径范围为15μm-2cm，在基板上形成PM2.5过滤层；（4）将至少两层的PM2.5过滤层输入针刺机中进行针刺加固，圈绕、切断，即可制得厚度在5mm～20mm之间、密度在150～200g/m2之间的高效PM2.5过滤膜粗胚；（5）将高效PM2.5过滤膜粗胚进行热压，热压温度为160-200℃；（6）将热压后的高效PM2.5过滤膜粗胚通过两个连续的高压电晕放电电场，电压为35-50kV，放电时间为8s；（7）将通过高压电晕放电电场后的高效PM2.5过滤膜粗胚进行裁切，制得高效PM2.5过滤膜。上述技术方案的改进是：步骤（2）中的溶剂为水、甲醇、乙醇、乙醚、丁醇、丙醇、乙二醇中的一种或多种。本专利技术采用上述技术方案的有益效果是：（1）本专利技术的PM2.5过滤膜由聚合物纤维形成，具有透明度可控、过滤PM2.5效果优良的特点，并且由于具有抗菌防霉纳米粒子，使得PM2.5过滤膜具有了抗菌防霉的性能，并且能够防止使用过程中PM2.5过滤膜霉变，影响过滤效果和过滤效率；（2）本专利技术的PM2.5过滤膜的加工工艺中，通过气纺、针刺加固和热压的配合，提高了PM2.5过滤膜的力学性能，使其柔韧性和耐久度大幅提升，延从而长了PM2.5过滤膜的使用寿命；（3）本专利技术的PM2.5过滤膜的加工工艺中使用高压电晕放电电场，使得PM2.5过滤膜的过滤效率大大提升，风阻明显减小。具体实施方式实施例1本实施例的高效PM2.5过滤膜，包括至少两层PM2.5过滤层，PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.5%、聚乙烯醇1.4%、聚乙烯吡咯烷酮3.6%、聚酰亚胺6.5%、聚甲基丙烯酸甲酯13.8%、聚丙烯8.6%、聚苯乙烯3.5%、聚氯乙烯2.5%、聚乙烯醇缩丁醛12.5%、抗菌防霉纳米粒子0.25%，余量为聚丙烯腈；其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.5%、氧化锌粒子15.5%、二氧化钛粒子14.5%，余量为纳米银粒子；抗菌防霉纳米粒子的平均直径在30nm。本专利技术的高效PM2.5过滤膜的加工工艺，包括以下步骤：（1）配料：根据PM2.5过滤层的各组分重量百分比进行原料的配料；（2）溶解：向配料后的原料中加入溶剂进行溶解；溶剂为水、甲醇、乙醇、乙醚、丁醇、丙醇、乙二醇中的一种或多种。（3）对原料的溶液进行气纺：准备基板，将原料的溶液送至气纺喷口，并向气纺喷口供给载气，以便聚合物溶液在载气的作用下由气纺喷口喷出，气纺喷口与基板相对设置且气纺喷口的直径范围为15μm-2cm，在基板上形成PM2.5过滤层；（4）将至少两层的PM2.5过滤层输入针刺机中进行针刺加固，圈绕、切断，即可制得厚度在5mm～20mm之间、密度在150～200g/m2之间的高效PM2.5过滤膜粗胚；（5）将高效PM2.5过滤膜粗胚进行热压，热压温度为160-200℃；（6）将热压后的高效PM2.5过滤膜粗胚通过两个连续的高压电晕放电电场，电压为35-50kV，放电时间为8s；（7）将通过高压电晕放电电场后的高效PM2.5过滤膜粗胚进行裁切，制得高效PM2.5过滤膜。实施例2本实施例的一种高效PM2.5过滤膜，包括三层PM2.5过滤层，PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸3.3%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效PM2.5过滤膜，其特征在于：包括至少两层PM2.5过滤层，所述PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.1-3.3%、聚乙烯醇1.3-1.8%、聚乙烯吡咯烷酮3.3-6.5%、聚酰亚胺6.3-8.6%、聚甲基丙烯酸甲酯13.6-18.8%、聚丙烯8.1-10.5%、聚苯乙烯3.5-6.5%、聚氯乙烯2.5-5.5%、聚乙烯醇缩丁醛11.8-15.6%、抗菌防霉纳米粒子0.25-0.85%，余量为聚丙烯腈；/n其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.3-11.5%、氧化锌粒子15.3-20.5%、二氧化钛粒子14.5-18.5%，余量为纳米银粒子。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效PM2.5过滤膜，其特征在于：包括至少两层PM2.5过滤层，所述PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.1-3.3%、聚乙烯醇1.3-1.8%、聚乙烯吡咯烷酮3.3-6.5%、聚酰亚胺6.3-8.6%、聚甲基丙烯酸甲酯13.6-18.8%、聚丙烯8.1-10.5%、聚苯乙烯3.5-6.5%、聚氯乙烯2.5-5.5%、聚乙烯醇缩丁醛11.8-15.6%、抗菌防霉纳米粒子0.25-0.85%，余量为聚丙烯腈；
其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.3-11.5%、氧化锌粒子15.3-20.5%、二氧化钛粒子14.5-18.5%，余量为纳米银粒子。


2.根据权利要求1所述的高效PM2.5过滤膜，其特征在于：所述抗菌防霉纳米粒子的平均直径在20-60nm。


3.根据权利要求2所述的高效PM2.5过滤膜，其特征在于：所述PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸2.5%、聚乙烯醇1.4%、聚乙烯吡咯烷酮3.6%、聚酰亚胺6.5%、聚甲基丙烯酸甲酯13.8%、聚丙烯8.6%、聚苯乙烯3.5%、聚氯乙烯2.5%、聚乙烯醇缩丁醛12.5%、抗菌防霉纳米粒子0.25%，余量为聚丙烯腈；
其中抗菌防霉纳米粒子的各组分重量百分比为：氧化银粒子8.5%、氧化锌粒子15.5%、二氧化钛粒子14.5%，余量为纳米银粒子。


4.根据权利要求2所述的高效PM2.5过滤膜，其特征在于：所述PM2.5过滤层的各组分重量百分比为：聚乳酸3.3%、聚乙烯醇1.8%、聚乙烯吡咯烷酮6.5%、聚酰亚胺8.6%、聚甲基丙烯酸甲酯18.8%、聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：余鹏飞，王志毅，余宝昌，吴迪，黄义清，
申请(专利权)人：南京亘丰环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32