一种空气过滤材料及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种空气过滤材料及装置。本实用新型专利技术所提供的空气过滤材料，依次包括无纺布层、一个或多个纳米纤维层、骨架层和熔喷层，所述纳米纤维层附接在所述无纺布层上；所述骨架层附接在所述纳米纤维层上并支承所述纳米纤维层和所述无纺布层；所述熔喷层附接在所述骨架层上。纳米纤维层具有3D网状结构，用于拦截花粉大颗粒，同时所述纳米纤维层还包含抗菌、防霉、抗病毒剂，在拦截颗粒的同时，起到抗菌、防霉、抗病毒保护。抗病毒保护。抗病毒保护。

【技术实现步骤摘要】
一种空气过滤材料及装置


[0001]本技术涉及空气净化领域，特别地涉及一种空气过滤材料及包含所述材料的空气过滤装置。

技术介绍

[0002]当今，空气问题日渐引起人们关注，虽然PM2.5已经逐渐被治理，但仍然存在，随着PM2.5被治理的同时，花粉颗粒日趋严重，对过敏性鼻炎患者的影响尤为突出，保守估计，我国大约有5亿过敏性鼻炎患者，同时，除了对颗粒物的防护外，抗菌(大肠杆菌、金色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌、肺炎克雷伯氏菌、肺炎链球菌等)，防霉(黑曲霉、土曲霉、宛氏拟青霉、绳状青霉、出芽短梗霉、球毛壳等)，抗病毒，也同样重要。
[0003]对于空气净化和防护设备而言，空气过滤材料尤为关键。空气过滤材料作为核心的过滤元件，承担着颗粒阻拦和吸附的功能。现有的空气过滤材料多采用多层结构，其中过滤层大多使用500
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10000nm纤维直径的适于熔喷的材料通过熔喷工艺制成，其平均有效孔径多为3～15μm，对于小颗粒粉尘主要依靠经静电驻极处理的熔喷层来实现吸附过滤，而对于诸如花粉等大颗粒以及诸如病菌病毒等微生物的吸附拦截，现有滤材所能提供的防护远远不能满足人们的要求。

技术实现思路

[0004]为了弥补以上领域的不足，本技术的主要目的是提供一种空气过滤材料，所述空气过滤材料能够提供对花粉等大颗粒、PM2.5等微小颗粒以及有害微生物的全方位有效拦截。
[0005]本技术所提供的空气过滤材料，依次包括无纺布层、一个或多个纳米纤维层、骨架层和熔喷层，所述纳米纤维层附接在所述无纺布层上；所述骨架层附接在所述纳米纤维层上并提供支承作用；所述熔喷层附接在所述骨架层上。
[0006]所述一个或多个纳米纤维层具有3D网状结构，且包含抗微生物剂，是实现花粉拦截和抗菌防霉抗病毒功能的主要功能层。所述抗微生物剂选自抗菌剂、防霉剂、抗病毒剂及其任一组合。
[0007]在一些实施方式中，所述空气过滤材料还包含额外的抗微生物剂层，所述抗微生物剂层位于所述无纺布层的外侧、所述一个或多个纳米纤维层与所述无纺布层之间、所述一个或多个纳米纤维层与所述骨架层之间、所述骨架层与所述熔喷层之间、和/或所述熔喷层的外侧。
[0008]在一些实施方式中，与所述无纺布层直接相邻的纳米纤维层通过静电纺丝形成在所述无纺布层上并从所述无纺布层的表面背离所述无纺布层沿无规则路径延伸形成3D结构。在另一些实施方式中，在所述纳米纤维层与所述无纺布层之间存在额外的抗微生物剂层的情况下，所述纳米纤维层通过静电纺丝形成在所述抗微生物剂层上并从所述抗微生物剂层的表面背离所述抗微生物剂层沿无规则路径延伸形成3D结构。在一些实施方式中，所
述静电纺丝是电压为 10000伏特以上的高压静电纺丝。
[0009]在一些实施方式中，所述一个或多个纳米纤维层具有3D网状结构，其孔径为20nm～5μm，例如0.5～5μm、20nm
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500nm、20nm～100nm或30nm
‑
80nm。
[0010]在一些实施方式中，所述多个纳米纤维层具有不同的孔径。例如，与所述无纺布层相邻的纳米纤维层的孔径小于与所述骨架层相邻的纳米纤维层的孔径。
[0011]在一些实施方式中，单个纳米纤维层的厚度大于2μm。进一步优选的，单个纳米纤维层的厚度为2μm～100μm。更进一步优选的，单个纳米纤维层的厚度为5μm～50μm。
[0012]在一些实施方式中，所述抗微生物剂层的厚度为50nm～1mm，优选 500nm～100μm，更优选1μm～10μm。
[0013]在一些实施方式中，所述纳米纤维层的克重为0.1～50g/m2。
[0014]在一些实施方式中，所述熔喷层为500～10000nm纤维直径的材料，其平均有效孔径多为3～15μm。
[0015]本技术还提供了一种空气过滤装置，其包括上述空气过滤材料。
[0016]本技术提供的过滤材料具有以下优点：
[0017](1)该过滤材料包括无纺布层、纳米纤维层、骨架层和熔喷层，增加的熔喷层可以大大提高材料整体的容尘量。
[0018](2)纳米纤维层具有3D网状结构，能够拦截花粉大颗粒；同时，纳米纤维层复合/负载有抗菌、防霉、抗病毒剂，在拦截颗粒的同时，起到抗菌防霉抗病毒保护。
附图说明
[0019]为了说明而非限制的目的，现在将根据本专利技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本专利技术，其中：
[0020]图1为根据本申请实施方式的空气过滤材料的示意性结构图；
[0021]图2为根据本申请实施方式的空气过滤材料的示意性结构图；
[0022]图3为根据本申请实施方式通过高压静电纺丝获取的纳米纤维示意图；
[0023]图4为根据本申请实施方式的空气过滤材料对颗粒物的过滤示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本技术进行进一步描述，但本技术的保护范围并不仅限于此。
[0025]参考图1，示出了根据本申请实施方式的过滤材料的示意性结构图。其中空气过滤材料100，依次包括无纺布层101、纳米纤维层102、骨架层103和熔喷层104，纳米纤维层102附接在无纺布层101上；骨架层103附接在纳米纤维层102上并支承纳米纤维层102和无纺布层101；熔喷层104附接在骨架层 103上。
[0026]无纺布层101由定向的或随机的聚酯材料纤维构成，一方面用作纳米纤维高压静电纺丝的基材从而供纳米纤维附着成型，另一方面可以对肉眼可见的颗粒、毛发等进行拦截以避免降低纳米纤维层102的过滤效果。
[0027]纳米纤维层102由纳米纤维构成，其通过电压为10000伏特以上的高压静电纺丝附接至无纺布层101。本技术的纳米纤维层通过常规静电纺丝技术形成，其具体工艺流程
可参考CN211302355U，所述专利通过引用全文并入本申请。根据不同要求可制定不同厚度和孔径，示例性的纳米纤维层102的厚度大于2μm，孔径3
±
2μm，克重为20～25g/m2。纳米纤维层的材质选自聚四氟乙烯、PLA(聚乳酸、聚丙交酯)、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、PCL(聚己内酯)、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酯、聚氧化乙烯、壳聚糖、胶原蛋白、丝素蛋白、PGA(聚乙醇酸、聚乙交酯)、PTMC(聚三亚甲基碳酸酯)、PDDO(聚对二氧环己酮)、PLGA(聚乳酸
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乙醇酸共聚物)、PEI(聚乙烯亚胺)中的至少一种，优选聚乙烯醇。
[0028]纳米纤维层102从无纺布层101的表面背离所述无纺布层沿无规则路径延伸形成3D结构。在一些实施方式中，所述纳米纤维层的孔径为0.5～5μm，用于拦截花粉等大颗粒。在一些实施方式中，所述纳米纤维层的孔径为20nm～ 500nm，用于拦截PM0.3以下的微小颗粒。在一些实施方式中，所述纳米纤维层的孔径为20nm～100nm，用于拦截细菌颗粒。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气过滤材料，依次包括无纺布层、一个或多个纳米纤维层、骨架层和熔喷层，所述一个或多个纳米纤维层附接在所述无纺布层上；所述骨架层附接在所述一个或多个纳米纤维层上并提供支承作用；所述熔喷层附接在所述骨架层上。2.根据权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于：所述一个或多个纳米纤维层包含抗微生物剂，所述抗微生物剂选自抗菌剂、防霉剂、抗病毒剂及其任一组合。3.根据权利要求1所述的空气过滤材料，其特征在于：所述空气过滤材料还包含额外的抗微生物剂层，所述抗微生物剂层位于所述无纺布层的外侧、所述一个或多个纳米纤维层与所述无纺布层之间、所述一个或多个纳米纤维层与所述骨架层之间、所述骨架层与所述熔喷层之间、和/或所述熔喷层的外侧，所述抗微生物剂选自抗菌剂、防霉剂、抗病毒剂及其任一组合。4.根据权利要求1至3任一项所述的空气过滤材料，其特征在于：所述一个或多个纳米纤维层具有3D网状结构，其孔径为20nm～5μm。5.根据权利要求4所述的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑若楠，苏峻，朱丽，
申请(专利权)人：烟台鼎钧新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：