本发明专利技术公开了一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料及其制备方法。(1)将不同纤维分别分散得到相应的浆料，所述不同纤维包括玻璃纤维、合成纤维、抗菌纤维；(2)将步骤(1)得到的浆料进行混合，搅拌均匀得到混合浆料，加入湿强剂；(3)将步骤(2)得到的加入湿强剂后的混合浆料抄造形成湿纸，对湿纸进行脱水和烘干，制备得到高效空气过滤原纸；(4)将高效空气过滤原纸浸渍于结构型抗菌功能增强树脂乳液，压榨后烘干，得到所述具有持久抗菌防霉功能高效空气过滤材料。本发明专利技术制备的高效空气过滤材料具有良好的过滤性能和强度性能，并且具有优良的长效抗菌防霉功能，适用于空调、暖通、新风系统、空气净化器等空气过滤领域。空气净化器等空气过滤领域。空气净化器等空气过滤领域。
【技术实现步骤摘要】
一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及造纸及过滤材料
，具体涉及一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]现代人们大部分时间是在室内环境中度过，而室内空气质量较差，含有的粉尘和固体颗粒物等污染物会成为对人类健康造成危害。目前基本是通过净化器的高效过滤材料进行室内空气净化来保障室内空气质量，然而，在一定温湿度条件下，过滤器过滤粉尘过程中，势必会导致细菌的滋生繁殖。此外，空气也含有细菌、病毒和真菌等生物气凝胶，人们对抗菌材料具有广泛需求。因此，具有较高过滤效率和精度，并具有杀菌、杀病毒的过滤材料更符合人类健康的需求。目前高效空气过滤材料主要有造纸方法制备的玻璃纤维过滤材料、熔喷非织造材料、静电纺丝过滤材料等。其中，玻璃纤维过滤材料因其工艺简单、生产成本低、过滤效率高，且具有耐腐蚀、耐热等众多优点而被广泛应用。
[0003]一些研究将抗菌剂通过物理方法固定在玻璃纤维上，得到负载抗菌剂的玻璃纤维空气过滤材料。如专利CN108978350A《一种抗菌玻璃纤维空气滤纸及其制备方法》首先将玻璃纤维与聚四氟乙烯和二甲基亚砜混抄制备玻璃纤维空气滤纸，然后将抗菌剂纳米银离子与粘合剂混合液喷涂在滤纸上得到抗菌玻纤空气过滤材料。专利CN106223121A《一种持久抗菌玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法》通过在玻璃纤维上负载石墨烯以及阴离子的方法获得玻纤纤维过滤纸。专利CN106245423A《一种抗菌玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法》制备得到负载银和二氧化钛的抗菌玻璃纤维，并用不同直径抗菌玻璃纤维混抄得到抗菌玻璃纤维滤纸。专利CN105862516A《含碳纳米材料的玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法》将纳米材料分散液和玻璃纤维材料分散液混合均匀，送至成型器上抽吸后得成型湿纸，再施胶、干燥，制备得到抗菌滤纸。但上述方法所得抗菌空气过滤材料中的抗菌剂不易分散均匀，且在后续加工或使用过程中容易流失，抗菌效果不持久。为解决此问题，一些研究应用化学改性方法在玻璃纤维上引入抗菌基团。如专利CN110052083A《一种抗菌玻璃纤维过滤膜及其制备方法》以玻璃纤维滤纸为基材，采用雾化分散原位接枝聚合技术，在玻璃纤维上偶联接枝了有机硅季铵盐基团，得到了对细菌和真菌都具有优异抗菌性能的空气过滤材料。这种方法虽然理论上可以解决抗菌性能长效性的问题，但实际上，由于玻璃纤维之间结合力较弱，滤纸强度性能较差，无法满足滤材加工与应用性能的要求。因此，玻纤材料一般需要通过树脂增强进行处理，而增强树脂会包裹在滤材纤维表面，使得大部分纤维表面被增强树脂覆盖，从而阻碍了原本接枝到纤维表面的抗菌剂发挥作用，导致抗菌性能大大下降或丧失。也有研究通过将抗菌剂与增强树脂复配后，将湿滤纸基材以浸渍的方式同时负载抗菌物质和增强树脂来达到强度增强和抗菌的目的，如专利CN104532683A《一种抗菌防霉玻璃纤维复合空气过滤纸及其制备方法》将季铵盐、季鏻盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖或锌纳米颗粒中一种或多种抗菌组合物和丙烯酸树脂和聚乙酸乙烯酯混合胶粘剂直接混合，然后喷涂
在玻璃纤维滤纸表面，但是该方法同样存在使用过程中，抗菌剂慢慢迁移析出，造成失效或环境污染的问题。因此，具有持久抗菌防霉的过滤材料仍有待开发。
[0004]如果能够通过化学键结合的方法，将具有抗菌功能的物质结合在增强树脂上从而得到结构型的抗菌增强树脂，除了能够满足玻璃纤维滤材的加工应用要求以外，还能够赋予滤材持久的抗菌性能。而在众多的抗菌材料中，季鏻盐抗菌材料具有抗菌活性高，性能稳定，无毒，不易产生耐药性等众多优点，如果将具有抗菌功能的季鏻盐基团引入增强树脂高分子链结构中，并应用于空气过滤材料，具有更加安全有效，绿色健康的优点，且更加符合人类健康的需求，具有广泛的应用前景。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料及其制备方法，以克服上述目前产品存在的缺陷。
[0006]本专利技术提供的具有持久性抗菌防霉功能的高效空气过滤材料，由玻璃纤维、抗菌纤维、合成纤维混合抄造得到高效空气过滤原纸，其中抗菌纤维作为原料之一本身可以赋予滤材一定的抗菌功能，过滤原纸再经过季鏻盐单体改性的丙烯酸树脂乳液乳液浸渍后即可制备得到所述具有抗菌防霉功能的空气过滤材料，即下文所述的抗菌过滤材料。本专利技术制备的高效空气过滤材料具有良好的过滤性能和强度性能，并且具有优良的长效抗菌防霉功能，适用于空调、暖通、新风系统、空气净化器等空气过滤领域。
[0007]上述方法具有以下几方面优点：首先，通过季鏻盐改性增强树脂乳液浸渍后处理能够大大提高滤纸的强度性能以满足加工与应用要求。其次，经过增强处理后的滤材不会出现明显的堵孔现象，保持滤材优良的孔隙结构，从而保证滤材的过滤性能。最后，由于实现抗菌功能的树脂以及纤维不存在迁移或析出的问题，因此具有持久的抗菌功能，并且季鏻盐抗菌材料具有抗菌活性高、无毒、绿色环保等优点。
[0008]为达到上述目的，本专利技术至少采用如下之一的技术方案。
[0009]一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将不同纤维分别分散得到相应的浆料，所述不同纤维的组成及配比包括：玻璃纤维(80
‑
95wt％)，抗菌纤维(0
‑
15wt％)，合成纤维(5
‑
20wt％)；所述玻璃纤维的分散液需要通过酸将pH调节至2.5
‑
3.5范围内；
[0011](2)将步骤(1)不同纤维得到的浆料进行混合，搅拌均匀得到混合浆料，然后加入湿强剂；
[0012](3)将步骤(2)得到的加入湿强剂后的混合浆料抄造形成湿纸，对湿纸进行脱水，在100
‑
120℃下烘干，制备得到高效空气过滤原纸；
[0013](4)将高效空气过滤原纸浸渍于结构型抗菌功能增强树脂乳液，压榨后在100
‑
120℃烘干，固化后得到所述具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料。
[0014]优选地，步骤(1)所述玻璃纤维为不同直径的玻璃纤维组成，其中直径小于300nm的玻璃纤维占玻璃纤维总量的30
‑
70wt％，直径在300nm至1μm范围的玻璃纤维占玻璃纤维总量的20
‑
40wt％，直径在1μm至8μm范围的玻璃纤维占玻璃纤维总量的10
‑
30wt％；所述玻璃纤维长度为3
‑
9mm。
[0015]进一步优选地，步骤(1)所述玻璃纤维的含量为85
‑
92wt％；所述玻璃纤维中的直
径小于300nm的玻璃纤维占50
‑
70wt％，直径在300nm至1μm范围的玻璃纤维占20
‑
30wt％，直径1μm至8μm的玻璃纤维占10
‑
20wt％。
[0016]优选地，步骤(1)所述抗菌纤维可为竹纤维、碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将不同纤维分别分散得到相应的浆料，所述不同纤维的组成及配比包括：玻璃纤维80
‑
95wt％抗菌纤维0
‑
15wt％合成纤维5
‑
20wt％(2)将步骤(1)不同纤维得到的浆料进行混合，搅拌均匀得到混合浆料，然后加入湿强剂；(3)将步骤(2)得到的加入湿强剂后的混合浆料抄造形成湿纸，对湿纸进行脱水和烘干，制备得到高效空气过滤原纸；(4)将高效空气过滤原纸浸渍于结构型抗菌功能增强树脂乳液，压榨后烘干，固化后得到所述具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料。2.根据权利要求1所述的具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述玻璃纤维的分散液需要通过酸将pH调节至2.5
‑
3.5范围内。3.根据权利要求1所述的具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述玻璃纤维为不同直径的玻璃纤维组成，其中直径小于300nm的玻璃纤维占玻璃纤维总量的30
‑
70wt％，直径在300nm至1μm范围的玻璃纤维占玻璃纤维总量的20
‑
40wt％，直径在1μm至8μm范围的玻璃纤维占玻璃纤维总量的10
‑
30wt％；所述玻璃纤维长度为3
‑
9mm。4.根据权利要求1所述的具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述抗菌纤维可为竹纤维、碳纤维、银纤维和铜纤维等的一种或多种复合；所述抗菌纤维的直径小于15μm，长度为3
‑
9mm。5.根据权利要求1所述的具有持久抗菌防霉功能的高效空气过滤材料的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂龙，王灵晓，唐敏，梁云，胡健，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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