CN105180321A - 具有空气净化作用的湿帘及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有空气净化作用的湿帘及其制备方法。本发明所述具有空气净化作用的湿帘，由波纹状的吸水散热片粘结而成，所述的吸水散热片涂覆有由磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂组成的组合物。本发明所述的湿帘，同时具有良好的降温和空气净化作用，且经简单清洁后即能循环使用，节约环保。

Description

具有空气净化作用的湿帘及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种蒸发式冷风扇用湿帘及其制备方法，特别是涉及一种具有空气净化作用的湿帘及其制备方法。
背景技术
蒸发式冷风扇(又称为“空调扇”)，是一种利用水蒸发原理对室内空气进行换气、加湿、降温的系统，其核心部件是置于其内的蜂窝状湿帘，其由纤维纸通过浸渍、干燥、压楞、粘结等工艺制备而成。当空调扇工作时，将环境中的空气抽入空调扇内，空气流经多孔、湿润的湿帘时，湿帘表面的大量水分蒸发，空气中由温度体现的热转化为蒸发潜热，从而降低空气自身的温度，空调扇将经过湿帘降温的冷空气引入室内，从而达到降温效果。
随着环境污染的加剧以及家居装修产生的污染问题，人们对空气净化器的需求亦越来越大，常规的空气净化技术包括：活性炭吸附技术、HEPA高效过滤技术、负(正)离子技术、静电集尘技术、光触媒技术等。而为了更方便消费者使用、降低生活成本以及减少室内空间的占用，人们开发出同时具有加湿降温和空气净化功能的空调扇。
然而，由于空调扇和空气净化器的工作原理并不相同，所需的材料、技术也不相同，现有的具有空气净化功能的空调扇往往只是在一个设备中同时放置了空气净化模块和湿帘模块，两者相互独立，单独控制，而且亦导致了空调扇的体积庞大、不便安放，以及湿帘模块容易被二次污染等缺陷。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种具有空气净化作用的湿帘，其同时具有良好的降温和空气净化作用，且经简单清洁后即能循环使用，节约环保。
本发明的另一个目的在于，提供所述的具有空气净化作用的湿帘的制备方法。
一种具有空气净化作用的湿帘，由波纹状的吸水散热片粘结而成，所述的吸水散热片涂覆有由磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂组成的组合物。
在其中一个实施例中，在所述的组合物中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂的质量比为(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(2～3)。
在其中一个实施例中，所述的吸附粉体选自硅藻土、竹炭、沸石和硅胶中的一种或两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述的吸附粉体由硅藻土和竹炭组成，硅藻土和竹炭的质量比为3︰5至5︰3之间。
在其中一个实施例中，所述的磁性粉体选自铝镍钴磁铁、钐钴磁铁、钕铁硼磁铁、钡铁氧体、锶铁氧体中的一种或两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述的热固性树脂为酚醛树脂或脲醛树脂。
本发明所述的具有空气净化作用的湿帘的制备方法，包括以下步骤：
1)将磁体粉碎，经表面钝化处理后，用环氧树脂胶包覆，得到包覆型磁性粉体；
2)将电气石粉碎，用氯化石蜡包覆，得到包覆型电气石粉体；
3)将吸附介质粉碎，用汽油、松节油或蜂蜡浸泡后，得到孔保护型吸附粉体；
4)将包覆型磁性粉体、包覆型电气石粉体、孔保护型吸附粉体与热固性树脂、水混合，得到涂覆混合液；
5)将涂覆混合液均匀涂覆在吸水散热片表面，依次进行热固化、排油、排蜡和加湿处理后，得到预处理吸水散热片；
6)将预处理吸水散热片作压楞处理，经热定型处理后，得到波纹状的预处理吸水散热片，然后用热固性树脂进行粘结，并进行热固化和加湿处理，得到预处理湿帘；
7)将预处理湿帘作充磁处理，即得到本发明所述的具有空气净化作用的湿帘。
在其中一个实施例中，在步骤1)中，所述的磁体粉碎至5～30μm。
在其中一个实施例中，在步骤1)中，所述表面钝化处理是经脱脂、水洗、酸洗、水洗后，于钝化剂中浸泡120～180s，然后于封闭剂中浸泡10～20s，然后烘干。
在其中一个实施例中，在步骤2)中，所述的电气石粉碎至0.3～30μm。
在其中一个实施例中，在步骤3)中，所述的吸附介质粉碎至5～30μm。
在其中一个实施例中，在步骤4)中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体、热固性树脂和水的质量比为(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(2～3)︰(5～7)。
在其中一个实施例中，在步骤5)中，所述的热固化处理是在60～70℃下烘10～20分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟；所述的加湿处理是在40～50％的湿度条件下放置3～4小时。
在其中一个实施例中，在步骤6)中，所述的热定型处理是在150～250℃下烘5～15分钟；所述的热固化处理是在120～150℃下烘10～20分钟；所述的加湿处理是在40～50％的湿度条件下放置3～4小时。
在其中一个实施例中，在步骤7)中，所述充磁处理是将磁/电性湿帘置于充磁机中，在磁场中充磁时间为1～5秒，连续充磁1～5次。
本发明所述的具有空气净化作用的湿帘，通过在波纹状的吸水散热片表面涂覆由磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂组成的组合物，使其同时具有降温和空气净化的作用。采用本发明所述湿帘的空调扇，能够同时实现降温和空气净化的功能，无需分别设置湿帘模块和空气净化模块，有利于缩小空调扇的体积，防止湿帘模块被二次污染等问题。
在降温工作状态下，吸水散热片的吸附粉体能够增强吸水散热片的吸水性能，磁性粉体能够对吸收散热片所吸收的水分起磁化作用，而电气石粉体能够对吸收散热片所吸收的水分起电离作用。在磁性粉体和电气石粉体的共同作用下，使水分子团活化和小型化，提高了水分子的活性。在吸附粉体的作用下，能促进水分子团与磁性粉体、电气石粉体的充分接触，提高其活化性能，并使活化的水分子能够在吸水散热片中快速扩散，从而增大了有效的蒸发散热表面积，提高了吸水散热片的蒸发散热能力。同时，在磁性粉体的磁化与电气石粉体的电离协同作用下，水分子被激发并降低表面张力，导致蒸汽压下降，水的蒸发速率加快。在磁性粉体、电气石粉体和吸附粉体三者协同作用下，能够显著地增大水蒸发表面积，加快水蒸发速率，从而使环境温度的下降速率加快，使空调扇达到快速降温和节能的效果。
在空气净化工作状态下，吸水散热片的吸附粉体能够吸附空气中的甲醛、VOCs(挥发性有机物)等有害物质，磁性粉体能够对吸收散热片所吸附的有害物质起磁化作用，而电气石粉体能够对吸收散热片所吸附的有害物质起电离作用。在磁性粉体的磁化与电气石粉体的电离协同作用下，有害物质被激发至激发态，能够促进有害物质被吸附粉体所吸附，增强其吸附性能。同时，电气石粉体还能产生负离子，能够清除空气中的有害物质、粉尘、细菌，能够增强空气净化的作用。
在空气净化工作结束后，通过向湿帘喷施中和剂或氧化剂，吸附在湿帘中的中和剂或氧化剂能够与湿帘所吸附的甲醛、VOCs等进行反应，从而清除湿帘所吸附的有害物质。所述中和剂包括NaOH溶液、KOH溶液等无机碱溶液，以及乙醇钠溶液、乙醇钾溶液等有机碱溶液；所述氧化剂包括NaMnO4溶液、KMnO4溶液等。在磁性粉体的磁化与电气石粉体的电离协同作用下，有害物质被激发至激发态，能够促进有害物质与中和剂或氧化剂进行化学反应，通过成盐、氧化、分解等作用，清除有害物质。然后，经纯净水冲洗、干燥后，即能使湿帘重新活化，循环使用，具有节约环保的优点。若将本发明所述的湿帘单独用于空气净化，亦可在净化工作前向湿帘喷施中和剂或氧化剂，当湿帘的吸附达到饱和状态后，经纯净水冲洗、干燥，即能使湿帘重新活化。
本发明所述的湿帘中，采用硅藻土、竹炭、沸石和硅胶作为吸附粉体，更优选地采用硅藻土、竹炭作为吸附粉体。其中，硅藻土具有良好的吸水性能以及绝缘性能，能够增强磁性粉体对水分的磁化作用；而竹炭具有良好的导电、导热性能，能够增强电气石粉体对水分的电离作用。但由于硅藻土的绝缘性能会影响电气石粉体的电离作用，而竹炭亦具有阻磁作用会影响磁性粉体的磁化作用，因此，硅藻土和竹炭的质量比优选为3︰5至5︰3之间，以达到最佳的协同促进作用。
本发明所述的湿帘中，采用酚醛树脂或脲醛树脂作为热固性树脂，能够赋予湿帘良好的刚性和亲水性。
本发明所述的湿帘中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂的质量比优选为(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(2～3)。确保磁性粉体、电气石粉体与吸附粉体之间具有最佳的协同促进作用。此外，若热固性树脂用量过多，会阻碍磁性粉体的磁化作用、电气石粉体的电离作用和吸附粉体的吸附作用；若热固性树脂用量过少，则难以形成有效的粘附作用，容易导致掉粉，影响磁化、电离和吸附效果。
本发明所述湿帘的制备方法中，所述磁性粉体先经表面钝化处理，可防止其生锈及产生花斑；然后用环氧树脂胶包覆，可防止其发生氧化。
本发明所述湿帘的制备方法中，所述电气石粉体采用氯化石蜡包覆，可防止其在制备涂覆混合液的过程中与水发生电离作用。将涂覆混合液涂覆在吸水散热片表面后，经热固化处理，即可使氯化石蜡分解，使电气石粉体重新裸露出来，能够与湿帘上的水分发生电离作用。
本发明所述湿帘的制备方法中，所述吸附粉体采用汽油、松节油或蜂蜡浸泡进行孔保护，防止将各粉体进行混合的过程中，包覆型磁性粉体中的环氧树脂进入吸附粉体的孔中，造成永久性堵塞，影响吸附粉体的作用。将涂覆混合液涂覆在吸水散热片表面后，经热固化处理，即可使汽油、松节油或蜂蜡挥发，使吸附粉体的孔重新裸露出来，能够与湿帘上的水分发生吸附作用。
具体实施方式
实施例一：制备本发明所述的具有空气净化作用的湿帘
取铝镍钴磁铁、钡铁氧体和锶铁氧体，混合均匀后粉碎至20μm的粒径，经表面钝化处理后，加入环氧树脂胶，混合加热至100～150℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型磁性粉体。
取电气石，粉碎至20μm的粒径，加入氯化石蜡，混合加热至60～80℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型电气石粉体。
取硅藻土和竹炭，两者的质量比为5︰3，混合均匀后粉碎至20μm的粒径，用蜂蜡浸泡5～30分钟后取出，得到孔保护型吸附粉体。
将包覆型磁性粉体、包覆型电气石粉体、孔保护型吸附粉体与酚醛树脂、水混合，其中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体、酚醛树脂和水的质量比为0.5︰0.3︰0.3︰3︰6，得到涂覆混合液。
将涂覆混合液均匀涂覆在吸水散热片表面，在60～70℃下烘10～20分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟，进行热固化处理，使包覆型电气石粉体脱蜡、电气石粉体裸露，并使孔保护型吸附粉体的孔裸露，从而能够使吸水散热片充分吸收水分，提高其吸附、磁化和电离效果；其后，在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到预处理吸水散热片。
将预处理吸水散热片作压楞处理，在150～250℃下烘5～15分钟，进行热定型处理，得到波纹状的预处理吸水散热片；然后用酚醛树脂进行粘结，在120～150℃下烘10～20分钟，进行热固化处理，并作切片、修磨和去味处理；然后在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到预处理湿帘。
将预处理湿帘作充磁处理，使其表面的磁性粉体永久磁化，即得到本发明所述的具有空气净化作用的湿帘。
实施例二：制备本发明所述的具有空气净化作用的湿帘
取钐钴磁铁、钕铁硼磁铁，混合均匀后粉碎至15μm的粒径，经表面钝化处理后，加入环氧树脂胶，混合加热至100～150℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型磁性粉体。
取电气石，粉碎至15μm的粒径，加入氯化石蜡，混合加热至60～80℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型电气石粉体。
取硅藻土和竹炭，两者的质量比为3︰5，混合均匀后粉碎至15μm的粒径，用松节油浸泡5～30分钟后取出，得到孔保护型吸附粉体。
将包覆型磁性粉体、包覆型电气石粉体、孔保护型吸附粉体与脲醛树脂、水混合，其中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体、脲醛树脂和水的质量比为0.3︰0.5︰0.3︰3︰5，得到涂覆混合液。
将涂覆混合液均匀涂覆在吸水散热片表面，在60～70℃下烘10～20分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟，进行热固化处理，使包覆型电气石粉体脱蜡、电气石粉体裸露，并使孔保护型吸附粉体的孔裸露，从而能够使吸水散热片充分吸收水分，提高其吸附、磁化和电离效果；其后，在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到预处理吸水散热片。
将预处理吸水散热片作压楞处理，在150～250℃下烘5～15分钟，进行热定型处理，得到波纹状的预处理吸水散热片；然后用酚醛树脂进行粘结，在120～150℃下烘10～20分钟，进行热固化处理，并作切片、修磨和去味处理；然后在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到预处理湿帘。
将预处理湿帘作充磁处理，使其表面的磁性粉体永久磁化，即得到本发明所述的具有空气净化作用的湿帘。
对照例一：制备传统的空调扇用湿帘
取吸水散热片作压楞处理，在150～250℃下烘5～15分钟，进行热定型处理，得到波纹状的吸水散热片；然后用酚醛树脂进行粘结，在120～150℃下烘10～20分钟，进行热固化处理，并作切片、修磨和去味处理；然后在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到传统的空调扇用湿帘。
对照例二：制备具有电/磁功能涂层的湿帘
取铝镍钴磁铁、钡铁氧体和锶铁氧体，混合均匀后粉碎至20μm的粒径，经表面钝化处理后，加入环氧树脂胶，混合加热至100～150℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型磁性粉体。
取电气石，粉碎至20μm的粒径，加入氯化石蜡，混合加热至60～80℃，搅拌作包覆处理，得到具有保护性能的包覆型电气石粉体。
将包覆型磁性粉体、包覆型电气石粉体与酚醛树脂、水混合，其中，磁性粉体、电气石粉体、酚醛树脂和水的质量比为0.8︰0.4︰3︰6，得到磁/电树脂混合液。
将磁/电树脂混合液均匀涂覆在吸水散热片表面，在60～70℃下烘30～40分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟，进行热固化处理，使包覆型电气石粉体脱蜡分解，使电气石粉体裸露，从而能够与吸水散热片所吸收的水分成分接触，提高电离效果；其后，在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到磁/电性吸水散热片。
将磁/电性吸水散热片作压楞处理，在150～250℃下烘5～15分钟，进行热定型处理，得到波纹状的磁/电性吸水散热片；然后用酚醛树脂进行粘结，在120～150℃下烘10～20分钟，进行热固化处理，并作切片、修磨和去味处理；然后在40～50％的湿度条件下放置3～4小时，进行加湿处理，得到磁/电性湿帘。
将磁/电性湿帘作充磁处理，使其表面的磁性粉体永久磁化，即得到所述的具有电/磁功能涂层的湿帘。
实施例三：性能测试
取实施例一、实施例二、对照例一、对照例二制得的湿帘，分别置于四台同一品牌、同一型号的空调扇中，分别测试其水蒸发效果和降温效果。
分别将实施例一、实施例二、对照例一、对照例二的空调扇置于四个体积为30m3的实验房中，各空调扇中分别加入5L水，然后在外环境温度为33～35℃、湿度为50～65％的条件下运行12小时，分别测试其湿帘的水蒸发速率。测试结果如下表1所示。由表1的测试结果可见，本发明所述的湿帘能够加快水的蒸发速率。
表1水蒸发速率测试结果
组别 置水量 余水量 蒸发量 蒸发速率
对照例一 5L 4.42L 0.48L 40mL/h
对照例二 5L 4.22L 0.78L 65mL/h
实施例一 5L 4.08L 0.92L 77mL/h
实施例二 5L 3.92L 1.08L 90mL/h
分别将实施例一、实施例二、对照例一、对照例二的空调扇置于四个体积为10m3的实验房中，然后在外环境温度为33～35℃、湿度为50～65％的条件下运行3小时，分别测试其内环境温度。测试结果如下表2所示。由表2的测试结果可见，本发明所述的湿帘能够加快环境温度的下降速度。
表2内环境温度测试结果
组别 运行时间 内环境温度
对照例一 3h 29℃
对照例二 3h 28℃
实施例一 3h 27℃
实施例二 3h 27℃
分别将实施例一、实施例二、对照例一、对照例二的空调扇置于四个体积为30m3的实验房中，然后在实验房释放1.5ppm甲醛，在外环境温度为23～25℃、湿度为50～65％的条件下运行1小时，分别用甲醛检测仪(型号EST-10)测试其除甲醛性能。测试结果如下表3所示。由表3的测试结果可见，本发明所述的湿帘具有良好的除甲醛能力，能起到净化空气的作用。
表3除甲醛性能测试结果
组别 运行时间 甲醛含量
对照例一 30min 0.6ppm
对照例二 30min 0.4ppm
实施例一 30min 低于检出限
实施例二 30min 低于检出限
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有空气净化作用的湿帘，由波纹状的吸水散热片粘结而成，其特征在于：所述的吸水散热片涂覆有由磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂组成的组合物。
2.根据权利要求1所述的具有空气净化作用的湿帘，其特征在于：在所述的组合物中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体和热固性树脂的质量比为(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(2～3)。
3.根据权利要求1或2所述的具有空气净化作用的湿帘，其特征在于：所述的吸附粉体选自硅藻土、竹炭、沸石和硅胶中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的具有空气净化作用的湿帘，其特征在于：所述的吸附粉体由硅藻土和竹炭组成，硅藻土和竹炭的质量比为3︰5至5︰3之间。
5.根据权利要求1或2所述的具有空气净化作用的湿帘，其特征在于：所述的磁性粉体选自铝镍钴磁铁、钐钴磁铁、钕铁硼磁铁、钡铁氧体、锶铁氧体中的一种或两种以上的混合物；所述的热固性树脂为酚醛树脂或脲醛树脂。
6.权利要求1所述具有空气净化作用的湿帘的制备方法，包括以下步骤：
1)将磁体粉碎，经表面钝化处理后，用环氧树脂胶包覆，得到包覆型磁性粉体；
2)将电气石粉碎，用氯化石蜡包覆，得到包覆型电气石粉体；
3)将吸附介质粉碎，用汽油、松节油或蜂蜡浸泡后，得到孔保护型吸附粉体；
4)将包覆型磁性粉体、包覆型电气石粉体、孔保护型吸附粉体与热固性树脂、水混合，得到涂覆混合液；
5)将涂覆混合液均匀涂覆在吸水散热片表面，依次进行热固化、排油、排蜡和加湿处理后，得到预处理吸水散热片；
6)将预处理吸水散热片作压楞处理，经热定型处理后，得到波纹状的预处理吸水散热片，然后用热固性树脂进行粘结，并进行热固化和加湿处理，得到预处理湿帘；
7)将预处理湿帘作充磁处理，即得到本发明所述的具有空气净化作用的湿帘。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述表面钝化处理是经脱脂、水洗、酸洗、水洗后，于钝化剂中浸泡120～180s，然后于封闭剂中浸泡10～20s，然后烘干。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤4)中，磁性粉体、电气石粉体、吸附粉体、热固性树脂和水的质量比为(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(0.3～0.5)︰(2～3)︰(5～7)。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的热固化处理是在60～70℃下烘10～20分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟；所述的加湿处理是在40～50％的湿度条件下放置3～4小时。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的热定型处理是在150～250℃下烘5～15分钟；所述的热固化处理是在120～150℃下烘10～20分钟；所述的加湿处理是在40～50％的湿度条件下放置3～4小时。
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