一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺，制备步骤如下：步骤一：将基布平铺在水槽底部，水槽内注水，加入抗菌剂，采用冰醋酸调节PH至3

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺


[0001]本专利技术属于空气净化
，具体涉及一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展及人民生活水平的提高，人们对环境空气的品质要求越来越高，PM2.5颗粒物以及细菌病毒等微生物是空气中的主要污染物。为使环境达到较高的洁净度，目前常用的方法是过滤。过滤材料可对空气中的颗粒物及细菌病毒等微生物进行有效拦截。
[0003]目前国内外通常采用上世纪50 年代左右专利技术的超细玻璃纸过滤材料，是在空气送风口采用框架密封，安装，用以过滤空气中的微小粒子。该传统结构高效过滤器制作、安装复杂，阻力大，过滤≥ 0.3μm 微粒，效率为99.97％，过滤速度0.025m/s 时，初阻力达235.44Pa，能耗大，噪声高，价格昂贵，有粘胶气味，对环境产生污染，不耐湿，无法修废弃过滤器处理困难。此外，超细玻璃纤维加工使用中因脆性较大，折叠以后易断裂，既影响过滤效率又因脆性断裂脱落后有潜在的致癌可能。此外，传统过滤材料使用一段时间后，表面粘附大量粉尘，细菌病毒等微生物极易繁殖滋生，如不及时清理，会造成细菌病毒扩散，造成二次污染。空气过滤材料存在的以上问题造成无法对特殊环境中的空气进行净化处理，在发生流感、SARS 等时，空气产生交叉感染，严重危害人们身体健康。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术公开了一种抗菌过滤材料及其制备工艺，具有纤维直径均匀，过滤阻力小，过滤效率高且可杀死被截留的细菌病毒等微生物，可有效防止细菌病毒等微生物在过滤材料内滋生，解决二次污染问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺，包括基布、过渡层、过滤层构成，所述基布包括位于最下层，厚度0.5
‑
1mm，孔径0.5
‑
1.5mm的尼龙网构成，所述过渡层由纤维堆积而成，厚度为0.5
‑
2mm，所述纤维直径10
‑
300μm，所述过滤层由抗菌纳米纤维堆积而成，厚度1
‑
2mm，所述抗菌纳米纤维直径0.1
‑
5μm，由聚丙烯掺杂抗菌剂及助剂制成，所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂或天然抗菌剂中的一种；其制备步骤如下：步骤一：将基布平铺在水槽底部，水槽内注水，加入季铵盐抗菌剂，采用冰醋酸调节PH至3
‑
5，开启水槽内的搅拌装置；步骤二：制备过渡层纤维，将聚酯颗粒熔融，加入喷丝设备中，调整喷丝孔孔径0.3
‑
2mm，将喷丝孔置于水下，向水槽内喷丝，开启水泵在水槽底部抽滤，纤维在在水槽内搅拌装置作用下平均分布后附着在基布上；步骤三：制备过滤层，将聚丙烯颗粒熔融，加入抗菌剂后混合均匀，在一定压力下通入置于水槽液体内的分布器中，通过分布器纳米级孔道向水内喷丝形成抗菌纳米纤维，
抗菌纳米纤维在搅拌装置作用下平均分布后附着在过渡层上，并逐步减小步骤二中所述的喷丝设备喷丝速率，直至关闭。
[0006]步骤四：将水槽内成型的滤料取出，通过挤压去除表面多余的水分后烘干。
[0007]进一步的，所述过渡层孔径为1
‑
10μm，所述过滤层孔径为0.5
‑
2μm。
[0008]进一步的，所述抗菌纳米纤维中抗菌剂所占比例为5
‑
10%。
[0009]进一步的，所述制备步骤一中，所述季铵盐抗菌剂浓度为1
‑
5%，所述搅拌装置转速为50
‑
200转/min。
[0010]进一步的，所述制备步骤一中水槽内注水后进行加热，保持水槽内水温50
‑
80℃。
[0011]进一步的，所述制备步骤二中向水槽内喷丝的速率为5
‑
10g/min。
[0012]进一步的，所述制备步骤三中通过分布器纳米级孔道向水内喷丝速率为3
‑
5g/min，所述喷丝设备喷丝速率以1g/min的速率减小，直至关闭，喷丝设备关闭后，继续维持分布器向水内喷丝10
‑
15min。
[0013]本专利技术所述的一种具有抗菌功能的空气过滤材料，采用基布、过渡层、过滤层三层梯度结构，尼龙网基布可提供过滤材料所需的强度及挺度，过渡层位于中间，可防止过滤层的纳米纤维透过基布孔道，降低过滤材料的过滤阻力，过滤层采用聚丙烯掺杂抗菌剂制成纳米纤维，具有高效截留作用，同时对细菌、病毒等微生物具有高效灭杀作用。本专利技术所述的过滤材料在水相环境下制得，水相中添加抗菌剂季铵盐，过渡层在制备过程中，直接在水相中进行喷丝，喷丝设备喷出的液态纤维丝在水相中迅速冷却成固态纤维，由于水相环境温度、压力等更加稳定，可保证成丝的均匀性，防止纤维在气相中成丝造成的纤维直径粗细不均问题，同时，喷出的液相纤维在固化过程中，水相中的季铵盐抗菌剂在液相纤维扩散迁移，可在纤维表面均匀覆盖抗菌剂季铵盐，使过渡层同时具有抗菌作用，在醋酸作用下，可加强抗菌剂在液相纤维表面的迁移作用，使更多季铵盐抗菌剂包裹在固相纤维表面。喷丝设备喷出的纤维固化后，经过水槽内搅拌装置作用均匀分散在水相内，通过在基布下侧进行抽吸，纤维被吸附在基布表面，形成过渡层。过滤层制备过程中，采用分布器分布聚丙烯及抗菌剂的液态混合物，混合物经过分布器的纳微米孔道分布后进入水相，迅速降温成固态纳米纤维，除水相中的季铵盐抗菌剂在纤维固化过程中的迁移，包括纳米纤维表面外，纤维内部分散有抗菌剂，可保证过滤层在长期使用过程中，纤维内部抗菌剂向纤维表面迁移，增加了纤维抗菌性能的使用寿命，过滤层在制备过程中，过渡层喷丝逐渐减小至停止，可使过渡层与过滤层相互嵌合，增加了过滤材料整体强度，避免过滤材料后续加工过程中的分层问题。
附图说明
[0014]图1为本专利技术所述的具有抗菌功能的过滤材料示意图。
[0015]其中，1
‑
基布，2
‑
过渡层，3
‑
过滤层。
具体实施方式
[0016]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0017]实施例1如图1所示的一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺，所述空气过滤材料
包括基布1、过渡层2、过滤层3构成，所述基布1包括位于最下层，由厚度0.5mm，孔径1.0mm的尼龙网构成，所述过渡层2由纤维堆积而成，厚度为2mm，所述纤维直径300μm，所述过滤层3由抗菌纳米纤维堆积而成，厚度1.5mm，所述抗菌纳米纤维直径0.1μm，由聚丙烯掺杂抗菌剂及助剂制成，所述抗菌剂为有机抗菌剂，抗菌纳米纤维中抗菌剂所占比例为5%；其制备步骤如下：步骤一：将基布1平铺在水槽底部，水槽内注水后进行加热，保持水槽内水温50℃，加入季铵盐抗菌剂，采用冰醋酸调节PH至3
‑
5，开启水槽内的搅拌装置，所述季铵盐抗菌剂浓度为1%，所述搅拌装置转速为50转/min；步骤二：制备过渡层2纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌功能的空气过滤材料的制备工艺，其特征在于，包括基布、过渡层、过滤层构成，所述基布包括位于最下层，厚度0.5
‑
1mm，孔径0.5
‑
1.5mm的尼龙网构成，所述过渡层由纤维堆积而成，厚度为0.5
‑
2mm，所述纤维直径10
‑
300μm，所述过滤层由抗菌纳米纤维堆积而成，厚度1
‑
2mm，所述抗菌纳米纤维直径0.1
‑
5μm，由聚丙烯掺杂抗菌剂及助剂制成，所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂或天然抗菌剂中的一种；其制备步骤如下：步骤一：将基布平铺在水槽底部，水槽内注水，加入季铵盐抗菌剂，采用冰醋酸调节PH至3
‑
5，开启水槽内的搅拌装置；步骤二：制备过渡层纤维，将聚酯颗粒熔融，加入喷丝设备中，调整喷丝孔孔径0.3
‑
2mm，将喷丝孔置于水下，向水槽内喷丝，开启水泵在水槽底部抽滤，纤维在在水槽内搅拌装置作用下平均分布后附着在基布上；步骤三：制备过滤层，将聚丙烯颗粒熔融，加入抗菌剂后混合均匀，在一定压力下通入置于水槽液体内的分布器中，通过分布器纳米级孔道向水内喷丝形成抗菌纳米纤维，抗菌纳米纤维在搅拌装置作用下平均分布后附着在过渡层上，并逐步减小步骤二中所述的喷丝设备喷丝速率，直至关闭；步骤四：将水槽内成型的滤料取出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪砚波，
申请(专利权)人：南京艾氧环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：