CN104436863B - 一种纳米铜-氧化锌ptfe纤维空气过滤材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料及其制备方法，该方法通过制备纳米铜、制备纳米氧化锌、配料混合和无纺布制造四个步骤获得一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明获得的空气过滤材料含有纳米金属铜和纳米氧化锌，具有过滤作用的同时，还有抑菌作用，抑杀细菌的种类广、效率高；过滤效率达到99.99％，透气性好、过滤风速大、化学稳定性强；能很好的与空气净化器或新风机配套；制造流程简单，易实现产业化。

Description

一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及室内空气过滤网领域，尤其涉及的是一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料及其制备方法。
背景技术
随着环境变化，室内空气污染越来越严重，不仅含有一些甲醛、甲苯等有害气体和细颗粒物，还含有大量的细菌和真菌等，常见的有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等，这些细菌会对人类的身体造成严重的损害。
目前，大多家商用新风系统和空气净化器利用紫外线和等离子等方法对空气进行杀菌，由于空气的流动性，这些方法杀菌效果不是很明显，且容易对人体产生潜在的危害，没有过滤效果。所以研究一种新型无毒、高效抑菌过滤材料具有重要的意义。
研究表明，金属铜可以阻止细菌的呼吸，同时也阻止细菌进行繁殖和破坏他的DNA。实验测试发现铜能够消灭致命的葡萄球菌、禽流感病毒等。氧化锌也具有很强的杀菌作用，特别是对大肠杆菌，杀菌率达到99％。PTFE覆膜滤料是一种高效的大气过滤材料，对灰尘的过滤效率达到99.99％，且具有透气性好、过滤风速大、化学稳定性强等优点。所以将纳米铜、纳米氧化锌与PTFE覆膜滤料适当地结合，可以有效的实现过滤和杀菌的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种抑菌性纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、制备纳米铜，取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温后，滴加硫酸铜与氨水的混合物，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇和丙酮洗涤滤饼，真空干燥20h后得到纳米铜；
步骤二、制备纳米氧化锌，称取氧化锌置于去离子水中，搅拌升温后向体系中通二氧化碳气体，通气7h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中焙烧，研磨后得到纳米氧化锌；
步骤三、配料混合，将步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料按比例混合；
步骤四、无纺布制造，将经步骤三得到的混合物投入开松机中，经梳理、针刺和定型得到纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料。
作为对上述方案的进一步改进，步骤一中，水合肼水溶液的体积百分比浓度为6.67％，水合肼水溶液的用量为150ml，聚乙烯吡咯烷酮的用量为4g，所滴加的硫酸铜与氨水的混合物由250ml0.2mol/l的硫酸铜和27ml的浓氨水混合制得。
作为对上述方案的进一步改进，步骤二中，氧化锌的用量为1g，去离子水的用量为10ml，去离子水的的初始温度为70℃，加热升温后的温度为90℃，焙烧温度为450℃，焙烧时间为20h。
作为对上述方案的进一步改进，步骤三中，步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料的重量比为0.0002:0.0003:0.5:1.2。
一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料，该纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料是通过上述方法获得的。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明获得的空气过滤材料含有纳米金属铜和纳米氧化锌，使过滤材料具有过滤作用的同时，还有自然抑菌的作用，对人体无害；含有两种抑菌纳米铜和纳米氧化锌两种抑菌材料，大大提高抑杀细菌的种类和效率；采用PTFE覆膜滤料进行空气灰尘过滤，过滤效率达到99.99％，且具有透气性好、过滤风速大、化学稳定性强等特点；通过将过滤材料制成无纺布，形状、尺寸可以随意裁剪，能很好的与空气净化器或新风机配套；制造流程简单，易实现产业化。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、制备纳米铜，取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温后，滴加硫酸铜与氨水的混合物，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇和丙酮洗涤滤饼，真空干燥20h后得到纳米铜；水合肼水溶液的体积百分比浓度为6.67％，水合肼水溶液的用量为150ml，聚乙烯吡咯烷酮的用量为4g，所滴加的硫酸铜与氨水的混合物由250ml0.2mol/l的硫酸铜和27ml的浓氨水混合制得。
步骤二、制备纳米氧化锌，称取氧化锌置于去离子水中，搅拌升温后向体系中通二氧化碳气体，通气7h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中焙烧，研磨后得到纳米氧化锌；氧化锌的用量为1g，去离子水的用量为10ml，去离子水的的初始温度为70℃，加热升温后的温度为90℃，焙烧温度为450℃，焙烧时间为20h。
步骤三、配料混合，将步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料按比例混合；步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料的重量比为0.0002:0.0003:0.5:1.2。
步骤四、无纺布制造，将经步骤三得到的混合物投入开松机中，经梳理、针刺和定型得到纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、制备纳米铜，取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温后，滴加硫酸铜与氨水的混合物，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇和丙酮洗涤滤饼，真空干燥20h后得到纳米铜；
步骤二、制备纳米氧化锌，称取氧化锌置于去离子水中，搅拌升温后向体系中通二氧化碳气体，通气7h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中焙烧，研磨后得到纳米氧化锌；
步骤三、配料混合，将步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料按比例混合；
步骤四、无纺布制造，将经步骤三得到的混合物投入开松机中，经梳理、针刺和定型得到纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料。
2.如权利要求1所述一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，水合肼水溶液的体积百分比浓度为6.67％，水合肼水溶液的用量为150ml，聚乙烯吡咯烷酮的用量为4g，所滴加的硫酸铜与氨水的混合物由250ml0.2mol/l的硫酸铜和27ml的浓氨水混合制得。
3.如权利要求1所述一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，氧化锌的用量为1g，去离子水的用量为10ml，去离子水的的初始温度为70℃，加热升温后的温度为90℃，焙烧温度为450℃，焙烧时间为20h。
4.如权利要求1所述一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，步骤一制得的纳米铜、步骤二制得的纳米氧化锌、黄原胶和PTFE覆膜滤料的重量比为0.0002:0.0003:0.5:1.2。
5.一种纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料，其特征在于：所述纳米铜-氧化锌PTFE纤维空气过滤材料是通过如权利要求1至4中任一所述制备方法获得的。
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