CN102671488A

CN102671488A - 一种空气过滤器及其用途

Info

Publication number: CN102671488A
Application number: CN2011100688037A
Authority: CN
Inventors: 蔡文杰
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2011-03-12
Filing date: 2011-03-12
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开了一种空气过滤器及其用途，该空气过滤器至少含有一层打褶无纺布基材层，且该空气过滤器具有抗菌功能、抗病毒功能、抗过敏功能、防霉功能中的至少一种。这些功能特性可以大大改善使用空间的卫生环境，促进使用者的身体健康。

Description

一种空气过滤器及其用途

技术领域

本发明涉及一种空气过滤器及其用途，具体涉及一种具有抗菌功能、抗病毒功能、抗过敏功能、防霉功能的空气过滤器及其用途。

背景技术

对于空气净化领域，比如洁净室、中央空调、家庭用空气净化器、汽车空调过滤器等所使用的过滤材料种类繁多，性能也高低不一。

本发明的目的在于为了解决空气净化装置、换气装置、加湿装置、加热装置等的空气吸入口和吹出口间的空气循环净化。对于通风系统内的虱子、花粉、细菌、病毒、流感病毒、真菌、霉菌等起到过滤以及预防的作用。现有的空气净化器，尤其车用空气净化器，主要由一层粗尘无纺布组成或者使用未进行任何功能加工处理的无纺布。时间一长，细菌、病毒等在过滤器上慢慢滋生繁殖，然后通过空调系统地循环，慢慢对乘用者的健康造成危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗菌、抗病毒、抗过敏、防霉的高功能特性的空气过滤器及其用途。

本发明的技术解决方案是：

本发明的空气过滤器，该空气过滤器至少含有一层打褶无纺布基材层，且该空气过滤器具有抗菌功能、抗病毒功能、抗过敏功能、防霉功能中的至少一种。对于打褶的加工方法，可以是上下往复式打褶，也可以是滚筒式打褶。前一种方法，加工速度慢，但是便于调节；后一种方法，虽然不便于调节，但是加工速度很快，便于大批量生产。

本发明的空气过滤器，该空气过滤器的表面还含有一层不经过打褶的表面无纺布过滤层。表面无纺布过滤层不仅可以作为预过滤层，而且还可以作为功能加工药剂的载体。另外，基材层所使用的有些材料本身不适合进行功能性加工，比如活性炭无纺布基材层，那么只能通过表面无纺布过滤层来实现功能特性。

本发明的空气过滤器，上述无纺布是由纺丝时添加功能性粒子或后加工时通过功能性处理剂处理得到的。其中，后加工的方法包括浸渍法、淋喷法、涂层法等加工方法。

本发明的空气过滤器，上述打褶无纺布为化学粘合无纺布、热粘合无纺布或抄纸无纺布。这三种无纺布目前市场上最为普遍，价格也比较低廉，但是各有优缺点。比如对于化学粘合无纺布，可以在浸胶加工时直接加入功能性处理剂，达到功能特性，并且价格最低廉。对于热粘合无纺布，由于功能性纤维比较多，比如抗菌纤维、阻燃纤维等，不需要后加工就可以直接加工成成品。而且，目前市场上用的比较多的是涤纶热粘合无纺布。它是通过加入了涤纶复合纤维(表层低熔点涤纶/内层高熔点涤纶)，通过受热时表层低熔点纤维的熔化，从而和其它纤维粘合在一起。而对于抄纸无纺布，是将置于水介质中的纤维原料开松成单纤维，同时使不同纤维原料混合，制成纤维悬浮浆，悬浮浆输送到成网机构，纤维在湿态下成网再加固成布。对于较细的纤维，也具有较好的分散性，但是价格相对前两种较高。

本发明的空气过滤器，上述表面过滤层的无纺布为纺粘无纺布，气流成网无纺布、化学粘合无纺布、热粘合无纺布或抄纸无纺布的一种。可以在空气过滤器表面覆上一层表面无纺布过滤层，即表面预过滤层，因为是覆盖在过滤器表面，所以对于无纺布的克重要求不能太高，一般选克重为5～25g/m²的无纺布，如果克重高于25g/m²的话，就会增加过滤器的阻力。

上述打褶无纺布基材层和/或表面无纺布过滤层中所用的无纺布可以是涤纶、尼龙、粘胶、玻璃纤维、丙纶中的一种或几种。

本发明的空气过滤器，上述功能性粒子为银离子化合物类、铜离子化合物类、亚铅离子化合物类、银微粒子、铜微粒子、亚铅微粒子、季铵盐类、咪唑化合物类、儿茶素类、单宁酸类、有机氮硫化合物类、有机酸酯类、有机碘类粒子中的一种或几种。

本发明的空气过滤器，上述功能性处理剂为银离子化合物类、铜离子化合物类、亚铅离子化合物类、含银微粒子类、含铜微粒子类、含亚铅微粒子类、季铵盐类、咪唑化合物类、儿茶素类、单宁酸类、有机氮硫化合物类、有机酸酯类、有机碘类处理剂中的一种或几种。

本发明的空气过滤器，上述打褶无纺布基材层和/或表面无纺布过滤层是经过染色加工的，从而便于辨别。当然，其它上色方法，比如颜料加工或纺丝切片中添加色母粒也可以。

通过添加颜料、染料、上色剂、发水剂、吸水剂、阻燃剂、稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、金属粒子、无机化合物粒子、结晶成核剂、润滑剂、可塑剂、香料、除臭剂、抗菌剂、防霉剂、抗病毒剂、抗过敏剂、忌避剂、气体吸附剂、多孔类的气体吸附体中的一种或几种，可使空气过滤器带有高功能特性。

本发明的空气过滤器应用于汽车、空调过滤领域中，主要应用于汽车、空调系统的净化粉尘、细菌等有害颗粒中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步地说明，并且实施例中的物性按照以下方法进行测定。

(1)纤维制品的抗菌性试验方法：根据JIS-L-1902测定的定量试验(菌液吸收法)混积平板培

法测定菌的数目，求出菌活性值(mm)。其中试验菌种为黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。

(2)防霉性测试方法-湿式法：根据JIS-Z-2911(纤维制品的试验)测定。

(3)抗过敏测试方法(ELISA法)：

把过敏物质(杉树花粉Cryj-1、螨虫过敏物质Derf-2)分别溶解成100ng/ml的浓度于磷酸缓冲液中，从而制成过敏溶液。接下来各剪取样品材料70mg(除去活性炭部分)放到微细管内，再加入1ml过敏溶液后在4摄氏度条件下振荡5小时后，静置20小时让其足够反应。和样品材料反应后的过敏溶液的过敏物浓度通过ELLSA-sandwich法测定。

ELLSA-sandwich法是通过以下顺序测定：将抗体放入96孔酶联检测板的孔中固着→用1％BSA-PBS稀释→用PBS(含0.05％Tween20)洗去多余之抗原，洗净3次(以下洗净方法相同)→添加样品材料以及标准过敏物质→添加针对于洗净后过敏物质的标示抗体→添加洗净后的streptavidin HRPO→洗净后，添加O-phenylenediamine→添加H2SO4以及等反应停止后，测定酶标仪490纳米的吸光度。另外，做成标准过敏物质的吸光度和过敏物质浓度的检出量曲线，算出过敏物质的浓度，通过以下公式算出过敏物质的减少率：

过敏物质的减少率％＝(B-A)/B×100％

A为样品材料反应后的过敏物质溶液中的过敏物浓度

B为样品材料反应中的过敏物质溶液中的过敏物浓度

根据上面公式算出的值，判定结果为95％以上的为优(◎)，75％以上的为良(○)，50％以上的为可(Δ)，50％以下的为不可(×)。

(4)抗病毒测试方法

①测试物质：经抗病毒物质处理过的测试材料

病毒：Influenza virus(H1N1)

A/PR8/34(ATTC VR-95)

细胞：MDCK细胞(大日本制药会社制造)

细胞增殖培地：含有10％牛胎儿的Eagle’s Men(Gibco制)

病毒维持培地：含有1％牛白蛋白的Eagle’s Men(Gibco制)

②试验方法

A、测试材料和病毒的接触方法

把测试材料切成2*2cm程度大小，在121度的高压蒸汽下杀菌20分钟。放入4块测试材料在玻璃皿中，添加500ml病毒液，在室温下反应30分钟。

B、和细胞的接种方法

除去在微孔板中培养的细胞增殖培地，用PBS洗净细胞后，接触测试材料作用后，用病毒液(10倍稀释)50ml感染1小时。感染后，除去病毒溶液，加入病毒维持培地，在37度条件下，在孵化期内用体积浓度5％的CO2培养。

C、判定方法

根据CPE(细胞变性效果)有无出现，用Reed-Muench法计算出TCID50(50％感染值)以及抑制率(％)。本文用抑制率(％)来表征抗病毒性能。

实施例1

一种空气过滤器，将克重为65g/m²的涤纶热粘合无纺布通过上下往复式打褶加工作为打褶无纺布基材层，将经过银离子化合物类处理剂和分散染料(科莱恩化工(中国)-福隆深蓝RD-2RN300)处理过的、克重为10g/m²的涤纶纺粘无纺布烘干，得到的化学粘合无纺布覆盖在基材层上面作为表面无纺布过滤层，再在四周贴合边框材，最后制得本发明的空气过滤器。测定该空气过滤器的特性，具体结果见表1。

实施例2

一种空气过滤器，将克重为65g/m²的涤纶化学粘合无纺布，在其浸胶加工时，加入银离子化合物类处理剂和单宁酸类处理剂同浴加工-烘干，通过上下往复式打褶加工作为打褶无纺布基材层，再在四周贴合边框材，最后制得本发明的空气过滤器。测定该空气过滤器的特性，具体结果见表1。

实施例3

一种空气过滤器，将克重为65g/m²的涤纶化学粘合无纺布通过上下往复式打褶加工作为打褶无纺布基材层，将经过儿茶素类和有机氮硫化合物类同浴浸渍处理过的、克重为10g/m²的涤纶化学粘合无纺布烘干，得到的化学粘合无纺布覆盖在基材层上面作为表面无纺布过滤层，再在四周贴合边框材，最后制得本发明的空气过滤器。测定该空气过滤器的特性，具体结果见表1。

实施例4

一种空气过滤器，将克重为65g/m²的涤纶热粘合无纺布通过上下往复式打褶加工作为打褶无纺布基材层。将在纺丝过程中通过添加银微粒子切片处理过的、克重为10g/m²的涤纶纺粘无纺布覆盖在基材层上面作为表面无纺布过滤层，再在四周贴合边框材，最后制得本发明的空气过滤器。测定该空气过滤器的特性，具体结果见表1。

比较例1

一种空气过滤器，将克重为65g/m²的涤纶化学粘合无纺布通过上下往复式打褶加工作为打褶无纺布基材层，将克重为10g/m²的涤纶纺粘无纺布覆盖在基材层上面作为表面无纺布过滤层，再在四周贴合边框材，最后制得本发明的空气过滤器。测定该空气过滤器的特性，具体结果见表1。

表1

Claims

1.一种空气过滤器，其特征是：该空气过滤器至少含有一层打褶无纺布基材层，且该空气过滤器具有抗菌功能、抗病毒功能、抗过敏功能、防霉功能中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征是：该空气过滤器的表面还含有一层不经过打褶的表面无纺布过滤层。

3.根据权利要求1或2所述的空气过滤器，其特征是：所述无纺布是由纺丝时添加功能性粒子或后加工时通过功能性处理剂处理得到的。

4.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征是：所述打褶无纺布为化学粘合无纺布、热粘合无纺布或抄纸无纺布。

5.根据权利要求2所述的空气过滤器，其特征是：所述表面过滤层的无纺布为纺粘无纺布，气流成网无纺布、化学粘合无纺布、热粘合无纺布或抄纸无纺布。

6.根据权利要求3所述的空气过滤器，其特征是：所述功能性粒子为银离子化合物类、铜离子化合物类、亚铅离子化合物类、银微粒子、铜微粒子、亚铅微粒子、季铵盐类、咪唑化合物类、儿茶素类、单宁酸类、有机氮硫化合物类、有机酸酯类、有机碘类粒子中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的空气过滤器，其特征是：所述功能性处理剂为银离子化合物类、铜离子化合物类、亚铅离子化合物类、含银微粒子类、含铜微粒子类、含亚铅微粒子类、季铵盐类、咪唑化合物类、儿茶素类、单宁酸类、有机氮硫化合物类、有机酸酯类、有机碘类处理剂中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的空气过滤器，其特征是：所述打褶无纺布基材层和/或表面无纺布过滤层是经过染色加工的。

9.一种如权利要求1所述的空气过滤器应用于汽车、空调过滤领域中。