CN102527248A - 光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气环境保护技术领域，更具体地说是涉及一种光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，本发明将纳米银抗菌剂和聚四氟乙烯分散树脂粉末混合，经过混料、制坯、挤出、压延、脱脂处理后纵向拉伸、表面处理后纵向拉伸、横向拉伸后烧结固化的工艺加工制成。本发明制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜，工艺简单，经济适用。利用本发明制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜，平均孔径0.5～3微米，孔隙率80％以上，过滤效率99％以上；同时本发明对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率可达90％以上，并对甲醛等有机挥发物可有效降解起到抗菌、杀菌、除臭等功能。
Description
技术领域：
本发明属于空气环境保护技术领域，更具体地说涉及一种光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法。
背景技术：
近年来，由于工业的快速发展，工业烟尘中的超细粒子已严重影响世界各地的天气质量，是空气能见度的主要污染物，产生雾霾天气的频率越来越高。Pm2.5超细粒子由于半径小，运动性强，并且含有汞、硫酸盐等有害物，严重危害着人们的健康。同时大气污染和室内装修也诱发多种疾病，如呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿、肺癌等疾病。据国家检测中心统计，每年仅由于室内空气污染引起的死亡人数已达到11万人，门诊数22万人次，复诊数430万人次。中国室内装修协会环境检测中心监测结果显示，我国80％的居室都存在空气污染，其中八成属于中度和重度污染。
目前，利用聚四氟乙烯微孔膜技术，将深层过滤材料，如针剂毡、PET纺粘布等进行表石覆膜，提高过滤精度，其深层过滤变成表面过滤有了长足的发展。聚四氟乙烯微孔膜覆膜滤料具有过滤精度高，表面光滑，易清灰，耐腐蚀、阻力低等优点，在袋式除尘，折叠式滤筒上广为应用。但是由于聚四氟乙烯的化学惰性，只能够起到物理拦截，而不能去除超细微粒上携带的有害物质和有害元素。
发明内容：
本发明的目的是提供一种光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，用于空气和大气中，其制备方法工艺简单，克服了现有技术中存在的缺陷。本发明经济适用。
为实现本发明的目的所采用的技术解决措施如下：
光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，它包括以下步骤：
①混料：将纳米银抗菌剂与聚四氟乙烯分散树脂粉末混合，加入烃类助挤剂，在50～70℃下静置24小时，使助挤剂充分渗透入纳米银抗菌剂和聚四氟乙烯分散树脂的混合物，形成物料；
其中，纳米银抗菌剂、聚四氟乙烯分散树脂粉末及烃类助挤剂的重量比为0.05～0.1∶1∶0.25～0.3；
②制坯：将物料在40～50℃下预压成Ф120mm的圆柱形坯；
③挤出：将圆柱形坯放置在推压机上，在55～60℃条件下推压成Ф12～Ф22mm的圆条；
④压延：将圆条放置在压延机上，在70℃条件下压延成含油基带；
⑤脱脂处理后纵向拉伸：将含油基带在260℃～280℃下脱脂，去除助挤剂，并进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为3～6倍后成为脱脂基带；
⑥表面处理后纵向拉伸：将脱脂基带用纳米二氧化钛进行表面处理，在280℃～300℃下进行第二次纵向拉伸，拉伸倍率为4～8倍，获得纵向拉伸基础膜；
⑦横向拉伸后烧结固化：将纵向拉伸基础膜，在120℃～200℃下横向拉伸，然后在350℃～380℃烧结固化，即获得光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜。
作为优选，所述纳米银抗菌剂为白色粉末，平均粒径小于100nm，在微孔膜中的重量比为0.3％～1％。
作为优选，所述纳米二氧化钛为亲油性二氧化钛溶液，表面处理方法可以为喷涂、表面转移、泡沫给液、浸渍给液等方法中的一种或几种。
作为优选，所述纳米二氧化钛可以是单一的二氧化钛，也可以是二氧化钛和其它金属氧化物的混合物，如二氧化钛和氧化锰的混合物等。
本发明有益效果在于：
本发明制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的平均孔径为1～3微米，孔隙率为80％以上，过滤效率99％～99.99％，金黄色葡萄球菌的杀灭率可达90～99％，可本发明制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜可用于空气净化除尘，同时可对甲醛等有机挥发物有效降解。本发明可广泛适用于袋式除尘用覆膜滤料、PET覆膜折叠式滤筒等工业用及家用过滤器材。本发明制备工艺简单，制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜经济适用。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所描述的范围。
实施例1，光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，它包括以下步骤：
①混料：将上海上惠纳米科技有限公司生产的纳米银抗菌剂、日本大金化学品生产的F1065聚四氟乙烯分散树脂粉末混合，然后加入埃克森美孚公司的ISOPARK作为烃类助挤剂，三者按重量比为0.05∶1∶0.25的比例充分混合，在50℃下静置24小时，形成物料；
②制坯：将物料在50℃下预压成Ф120mm的圆柱形坯；
③挤出：将圆柱形坯放置在推压机上，在55℃条件下推压成Ф22mm的圆条；
④压延：将圆条放置在压延机上，在70℃条件下压延成含油基带，厚度为150微米；
⑤脱脂处理后纵向拉伸：将含油基带在260℃下脱脂，去除助挤剂，并进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为4倍后成为脱脂基带；
⑥表面处理后纵向拉伸：将脱脂基带用纳米二氧化钛溶液进行表面喷涂后，在280℃下进行第二次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
⑦横向拉伸后烧结固化：将纵向拉伸基础膜，在拉膜机上，120℃下横向拉伸，然后在350℃烧结固化50秒，获得制备膜厚度为5微米的用于空气净化除尘用光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜。
采用上述工艺制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜，其薄膜的平均孔径为2.5微米，孔隙率为85％，过滤效率99.5％，对金黄色葡萄球菌的杀灭率为95.8％。
实施例2，光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，它包括以下步骤：
①混料：将上海上惠纳米科技有限公司生产的纳米银抗菌剂、美国杜邦公司出产的FD3309聚四氟乙烯分散树脂粉末混合，然后加入埃克森美孚公司的ISOPARK作为烃类助挤剂，三者按重量比为0.1∶1∶0.28的比例充分混合，在50℃下静置24小时，形成物料；
②制坯：将物料在50℃下预压成Ф120mm的圆柱形坯；
③挤出：将圆柱形坯放置在推压机上，在60℃条件下推压成Ф20mm的圆条；
④压延：将圆条放置在压延机上，在70℃条件下压延成含油基带，厚度为120微米；
⑤脱脂处理后纵向拉伸：将含油基带在280℃下脱脂，去除助挤剂，并进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为3倍后成为脱脂基带；
⑥表面处理后纵向拉伸：将脱脂基带用纳米二氧化钛溶液进行浸渍处理，在290℃下进行第二次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
⑦横向拉伸后烧结固化：将纵向拉伸基础膜，在拉膜机上，150℃下横向拉伸，然后在360℃烧结固化1分钟，获得制备膜厚度为10微米的用于空气净化除尘用光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜。
采用上述工艺制备的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜，其薄膜的平均孔径为1.5微米，孔隙率为80％，过滤效率99.99％，对金黄色葡萄球菌的杀灭率为99％。
Claims (4)
1.光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①混料：将纳米银抗菌剂与聚四氟乙烯分散树脂粉末混合，加入烃类助挤剂，在50～70℃下静置24小时，使助挤剂充分渗透入纳米银抗菌剂和聚四氟乙烯分散树脂的混合物，形成物料；
其中，纳米银抗菌剂、聚四氟乙烯分散树脂粉末及烃类助挤剂的重量比为0.05～0.1∶1∶0.25～0.3；
②制坯：将物料在40～50℃下预压成Ф120mm的圆柱形坯；
③挤出：将圆柱形坯放置在推压机上，在55～60℃条件下推压成Ф12～Ф22mm的圆条；
④压延：将圆条放置在压延机上，在70℃条件下压延成含油基带；
⑤脱脂处理后纵向拉伸：将含油基带在260℃～280℃下脱脂，去除助挤剂，并进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为3～6倍后成为脱脂基带；
⑥表面处理后纵向拉伸：将脱脂基带用纳米二氧化钛进行表面处理，在280℃～300℃下进行第二次纵向拉伸，拉伸倍率为4～8倍，获得纵向拉伸基础膜；
⑦横向拉伸后烧结固化：将纵向拉伸基础膜，在120℃～200℃下横向拉伸，然后在350℃～380℃烧结固化，即获得光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜。
2.根据权利要求1所述的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于：所述纳米银抗菌剂为白色粉末，平均粒径小于100nm，在微孔膜中的重量比为0.3％～1％。
3.根据权利要求1所述的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化钛为亲油性二氧化钛溶液。
4.根据权利要求1所述的光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化钛可以是单一的二氧化钛，也可以是二氧化钛和其它金属氧化物的混合物。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |