CN1048415C - 大流量滤尘杀菌空气过滤膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及净化空气的滤膜及其制造方法，由天然植物纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、自沾性纤维无纺布或者是天然植物纤维和聚乙烯缩醛纤维、自沾性纤维的混抄的无纺布作为基材浸入处理液，其中重量份数配比为聚多醇8-20，或/和聚丙烯酸钠10-30，甘油20-120，C₁₂-C₁₈烷甲苄基卤化铵0.05-3，水800-4000，薄荷0-3，浸渍时间0.5-2小时，并在20-60℃温度下干燥1-4小时。本发明制作工艺简单，成本低廉，应用广泛，安全可靠，实用性强，可以最大限度地满足大空气流量条件下显著提高滤膜的空气过滤能力要求，能满足过滤尘埃颗粒，捕杀浮游致病菌粒子等有形污染物，可达到净化空气的目的。

Description

大流量滤尘杀菌空气过滤膜及其制造方法

本发明涉及一种滤膜的的制造，具体地讲是净化空气的滤膜及其制造方法。

近年来，由于环境污染程度不断加重，空气中的粉尘污染物含量也大为增加。在很多场所诸如制粉、纺纱、电子装配、娱乐歌舞厅等作业空间或公共活动场所中，空气中原有的有害有形污染物含量更是有增无减，过多的污染物含量对身处其中的工作人员、对正常的尘产都有百害而无一利。因此人们希望新型的使用安全方便，有显著的净化能力甚至有杀菌性能的过滤膜产品。一般地，可以借助过滤材料的微孔隙对大于其孔径的固型物粒子的机械截留作用实现过滤目的。对于大流量的空气滤材，由于孔径必须足够大过滤阻力必须足够小以实现空气畅通，使得过滤效率与过滤阻力之间的矛盾难以协调，这时传统意义的滤材已不再适用。美国的Fischman在其专利US4099943中提出把孔开放的泡沫状物质与一层无纺布纤维物质相混合用作为空气过滤纸，这种滤纸对颗粒物质具有很高的截留能力。Fischman还提出用从大量硅酮油中筛选出的微量比例的液体润湿泡沫状物而不是与有机溶剂或催化剂相混合，作为分离尘埃及其它的颗粒物质的滤纸使用，在这些条件下，过滤材料都有较大的过滤阻力。因此仅仅适用于小流量的空气净化过程使用。

市售过滤用品如口罩等大多是一种单层或多层的网状过滤材料，其过滤作用的实现是依赖过滤材料孔隙对尘埃颗粒的机械截留作用进行的，其不足在于过滤材料纤维本身对尘埃并不具备主动的吸附性阻留作用，因而产生不了最佳的过滤效果。

本发明的目的是提供一种新型大流量滤尘杀菌空气过滤膜及其制造方法，本发明可以最大限度地满足大空气流量条件下显著提高滤膜的空气过滤能力要求，能够满足过滤尘埃颗粒、捕杀浮游致病菌粒子等有形污染物，达到净化空气的目的。

本发明过滤膜是由滤膜基材浸渍有处理液的组分构成，滤膜基材是由纤维材料组成的薄膜，薄膜具有大的孔径和高的孔隙率，基材处理液由聚多醇高分子、医用油剂、季铵盐大分子和水按确定比例组成。基材经过处理液浸渍处理可有效增加其自身的吸附能力，改善过滤性能，并迅速杀死吸附上的致病菌粒如金黄色葡萄球菌等。同时当调整配比时能够得到适用于相应目的的产品，例如医用杀菌膜、吸尘器过滤膜、空调器过滤膜、无菌室过滤膜等。通过化学方法处理的滤膜材料具有强烈的吸附性能，可以在单层或多层或和其它滤材物质配合使用条件下能够对挟裹在空气流中的有形尘埃粒子和病菌粒子产生强烈的捕集作用，并能迅速杀死被吸附的病菌，从而达到净化空气的目的。

本发明中的滤膜基材是由天然植物纤维、化学合成纤维或化学合成纤维如聚乙烯醇缩醛纤维、自粘性纤维(聚乙烯醇纤维)和天然植物纤维采用干法或湿法混合制造的无纺布膜(即滤膜基材)，滤膜基材定量8-18±2g/m²，色白柔软、有较大的孔隙率(如大于80％)且开孔大小均一，有良好的湿强度如湿抗张强度大于3kgf；膜处理液是聚多醇或/和聚丙烯酸钠、医用油剂、季铵盐按确定配比溶解于定量水中的溶液；聚多醇为聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或几种；医用油剂为甘油；季铵盐为烷基苄基二甲基氯化铵或溴化铵，其中烷基碳数为C₁₂-C₁₈的直链烷基；所用原材料均具有良好的安全性，对人体无毒、害、副作用，性质稳定，弃后可自然降解，不对环境造成危害。

本发明所采用的滤膜处理液重量份数配比组成如下：

聚多醇                    8-20

或/和聚丙烯酸钠          10-30

甘油                    20-120

烷甲苄基卤化铵          0.05-3

水                    800-4000

香料                    0.01-3

本发明具体制作过程是：将上述计量的原料物质在室温下进行均匀混合，充分搅拌即制成滤膜处理溶液，然后将上述的滤膜基材于该溶液中浸渍0.5-2小时，然后于20℃-60℃温度下干燥1-4小时，得到滤膜材料，再经过进一步加工即可制备呼吸保健滤膜、医用杀菌膜(听诊器杀毒膜)、电话杀毒膜、吸尘器过滤膜、空调器过滤膜、无菌室过滤膜等。本发明也可加入香料物质(薄荷油)使滤膜产生愉快的气息。本发明制备呼吸保健膜的工艺过程是将滤膜材料与双面胶带经复合、冲压、切边、包装等工序加工而成，其中使用的粘附剂为如下医用压敏胶粘剂之一：丁晴橡胶型压敏胶、聚异戊二烯型压敏胶、a-氰丙烯酸酯压敏胶、丙烯氰酯压敏胶。

本发明制作工艺简单，成本低廉，应用广泛，安全可靠，实用性强，可以最大限度地满足大空气流量条件下显著提高滤膜的空气过滤能力要求，能够满足过滤尘埃颗粒、捕杀浮游致病菌粒子等有形污染物，其平均杀菌率可达96％以上，过滤效率可提高5倍以上(相对未处理无纺布滤膜)达到净化空气的目的，本发明特别适用于那些需要大的流量同时需要杀菌的过滤过程，也能在那些要求显著提高过程工作效率较广泛的范围和领域得到应用，实践证明这种方法易行方便高效。

下面的例子可进一步具体说明本发明突出的实质性特点和详细细节，然而并不是对本发明作任何限制。

实施例1.

分别取聚乙烯醇10.9克，医用甘油120克，十六烷基苄基二甲基氯化铵1.0克，薄荷油0.5克溶解于1000毫升的水中，在室温下进行均匀混合，滤膜基材针叶木天然纤维的无纺布膜于溶液中浸渍2小时，然后于40℃温度下干燥2.5小时，制成滤膜材料，用这种滤膜材料与市售双面胶带(胶粘剂为丁晴橡胶型压敏胶)加工制作而成呼吸保健膜，其平均杀菌率可达96％，过滤效率可提高5倍以上(相对未处理无纺布滤膜)。

实施例2.

分别取聚乙烯醇12.9克，聚丙烯酸钠20克，十八烷基甲基溴化铵0.1克，甘油30克溶解于3000毫升的水中，在下进行均匀混合，滤膜基材聚乙烯醇缩醛纤维和针叶木天然纤维湿法混合制造的无纺布膜于溶液中在25℃下润湿4小时，然后风干，制成滤膜。该滤膜可以作为空气净化用滤膜材料，可用于制作净化室滤膜、空调器滤膜、吸尘器滤膜等。

实施例3.

分别取聚乙烯醇25克，医用甘油45克，十六烷基苄基二甲基氯化铵2.5克，聚丙烯酸钠12克，溶解于2500毫升的水中，室温下均匀混合，滤膜基材聚乙烯醇自粘性纤维和天然纤维采用干法混合制造的无纺布膜于室温下浸渍3.5小时后并在温度60℃下干燥2小时，干燥所得膜材可用于制造听诊器杀毒膜、电话杀毒膜等。

Claims (4)

1.一种空气过滤膜，其特征在于它是由滤膜基材浸渍有处理液组分构成，滤膜基材可以是天然植物纤维无纺布、聚乙烯醇缩醛纤维、自沾性纤维无纺布或者是天然植物纤维与聚乙烯醇缩醛纤维、自沾性纤维混合制造的无纺布；处理液的重量配比为：

聚多醇                     8-20

或/和聚丙烯酸钠            10-30

甘油                     20-120

C₁₂-C₁₈烷甲苄基卤化铵   0.05-3

水                     800-4000

薄荷油                      0-3

2.按照权利要求1所述的空气过滤膜，其特征在于所述的处理液的重量配比为：

聚乙烯醇                  8-20

或/和聚丙烯酸钠           10-20

甘油                    30-120

C₁₂-C₁₈烷甲苄基卤化铵 0.1-2.5

水                    800-3000

薄荷油                   0-1.0

3.按照权利要求1所述的空气过滤膜，其特征在于所述的滤膜基材的定量为8-18±2g/m²，孔隙率大于80％，湿抗张强度大于3Kgf。

4.按照权利要求1所述的空气过滤膜的制备方法，其特征在于它是经过下述步骤：将滤膜基材天然纤维合成纤维或者它们的混合制造无纺布在室温下放入所述的处理液中浸渍0.5-2小时，然后在20-60℃温度下干燥1-4小时即可。