CN105984173A - 一种空气净化用复合垫及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气净化用复合垫及其制备方法，所述空气净化用复合垫包括位于表层的保护复合垫的保护层，保护层内侧用于捕捉传导有害气体分子的导管层，导管层内侧用于吸附降解有害气体分子的吸附层与支撑吸附材料的骨架层；其中保护层为克重10-50g/m²、透气孔20-200目的塑料网、无纺布、定型纱或纺粘无纺布；导管层为经亲水亲油整理过的微纳米纤维无纺布材料，克重为20-200g/m²；吸附层由吸附载体与分解剂复合而成，二者总的添加量为50-500g/m²；骨架层是由熔融的高分子材料共混负离子粉后，纺丝成短纤维，然后经三维喷丝成网工艺加工而成。本发明可高效处理密闭或半密闭空间的有害气体超标问题，有效减少空调综合症的发生。

Description

一种空气净化用复合垫及其制备方法

技术领域

本发明涉及空气净化复合垫技术领域，尤其涉及一种空气净化用复合垫及其制备方法。

背景技术

随着经济和技术的不断进步，科技、智能在满足人们需求的同时也不可避免的带来了各种环境问题。精美的装饰、高档的家具在带给给人们家的温馨的同时，也带来了甲醛、苯和二甲苯等有机挥发物超标问题。空调给人们带来舒爽的同时，也带来的一种现代医学上称之为“空调综合症”的疾病，原因就是空气不流通，环境得不到改善，有害微生物大量繁殖，负氧离子降低而使人出现鼻塞、头昏、打喷嚏、耳鸣、乏力、记忆力减退，甚至过敏等症状。面对房间、汽车等封闭或半封闭空间中常存在的这些问题，市场上的大部分产品只能解决部分问题，并且效率低下，更有甚者还会成为污染源。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种空气净化用复合垫及其制备方法，可高效处理密闭或半密闭空间的有害气体超标问题，可向周围空气中持续释放负氧离子，有效减少空调综合症的发生。

本发明提出的一种空气净化用复合垫，包括位于表层的保护复合垫的保护层，保护层内侧用于捕捉传导有害气体分子的导管层，导管层内侧用于吸附降解有害气体分子的吸附层与支撑吸附材料的骨架层，吸附层与骨架层包缠、穿插连接；

其中保护层为克重10-50g/m²、透气孔20-200目的塑料网、无纺布、定型纱或纺粘无纺布；

导管层为经亲水亲油整理过的微纳米纤维无纺布材料，克重为20-200g/m²；

吸附层由吸附载体与分解剂复合而成，二者总的添加量为50-500g/m²；

骨架层是由熔融的高分子材料共混负离子粉后，纺丝成短纤维，然后经三维喷丝成网工艺加工而成。

优选地，上述空气净化用复合垫，保护层经抗菌处理，抗菌处理方式为：以保护层(1)计添加0.1-5wt％的银系抗菌剂，通过熔融共混或后整理工艺实现。

优选地，上述空气净化用复合垫，导管层中无纺布材料为熔喷无纺布、静电纺无纺布和闪蒸纺无纺布中的一种或两种以上的复合。

优选地，上述空气净化用复合垫，导管层的亲水亲油整理，是将表面活性剂和树枝状高分子按照0.1-10∶1的质量配比混合后，以0.1-10％的质量百分比通过后整理工艺实现，表面活性剂特别是指阴离子型表面活性剂中的一种，树枝状高分子特别是指1-5代的PAMAM中的一种或几种的混合。

优选地，上述空气净化用复合垫，吸附层中，吸附载体为活性炭粉、分子筛粉、凹凸棒粉、海泡石粉、硅藻土粉和硅胶粉中的一种或几种的混合，粒度为20-200目；

优选地，上述空气净化用复合垫，吸附层的分解剂为活性氧化硅溶液、活性二氧化钛溶液、活性氧化锌溶液、柿单宁溶液和海藻提取物溶液中的一种或几种的组合，所述的海藻提取物包括绿藻提取物、螺旋藻提取物和红藻提取物中的一种或两种的混合；

优选地，上述空气净化用复合垫，吸附载体与分解剂的质量配比为100∶0.1-10；分解剂可以是混合的方式负载于吸附载体之上，也可以是分别负载于吸附载体后再进行混合，混合比例可任意调节。

优选地，上述空气净化用复合垫，骨架层中的高分子材料，特别是指PE、PP、PET三种热塑性高分子和EVA型热熔胶、树脂型压敏胶中的一种或几种的组合；骨架层中的负离子粉粒度在800-4000目。

本发明还公开了一种空气净化用复合垫的制备方法，包括如下步骤：

S1、将保护层(1)与导管层(2)采用热压或超声波工艺复合；

S2、在常温下，将吸附载体放入分解剂中混合均匀，经1-6小时的充分浸泡，在100-300℃鼓风烘箱中充分烘干、活化得到吸附层(3)；

S3、将高分子材料与负离子粉熔融共混，以备纺丝；

S4、吸附层(3)与骨架层(4)的组合：将S2中吸附层(3)通过撒粉机与S3熔融纺丝而成的短纤骨架层(4)进行包缠复合，同时保证上下面为骨架层(4)材料，得到组合体。

S5、将S1中制作的两片复合材料的导管层(2)与S3中制作的组合体贴合，通过低温热压即可复合成型得到空气净化用复合垫。

本发明中，通过保护层、导管层、吸附层和骨架层的结构设计与新型吸附-净化配方的结合，可以高效的处理密闭或半密闭空间的有害气体超标问题，可向周围空气中持续释放负氧离子，有效减少空调综合症的发生，其中吸附层与骨架层相互包缠、穿插，保证了气流微循环的畅通和吸附降解有害气体的效率；通过结构与功能复配，以紧密相连的结构进行配合，将不同的功能分开，从而达到了不论在静态还是动态的条件下，均可持续高效的改善空气质量，减少相关疾病的发生。本发明结合空气净化领域相关材料性能和气体分子的物理及化学吸附知识，在结构和配方方面均实现了创新性设计。

附图说明

图1为本发明提出的一种空气净化用复合垫的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种空气净化用复合垫的结构示意图。

实施例1

参照图1，一种空气净化用复合垫，包括位于表层的保护复合垫的保护层1，保护层1内侧用于捕捉传导有害气体分子的导管层2，导管层2内侧用于吸附降解有害气体分子的吸附层3与支撑吸附材料的骨架层4，吸附层3与骨架层4包缠、穿插连接；

保护层1由10g/m²的白色纺粘经银系抗菌母粒熔融共混实现抗菌性能，纺粘无纺布的透气孔在120目；

导管层2是由克重为20g/m²的静电纺无纺布复合30g/m²的熔喷无纺布制成，亲水亲油整理是由0.5份羧酸盐阴离子表面活性剂和2份2代PAMAM混合后，按照2％的质量配比通过喷淋后整理工艺处理复合无纺布；

吸附层3中所述的吸附载体为20-40目的椰壳活性炭，分解剂为活性二氧化硅和活性二氧化钛溶液的混合，其中载体与分解剂的质量配比为100∶5；

骨架层4中的高分子材料为PP短纤与树脂型压敏胶纤维的组合，负离子粉通过熔融共混的方式添加于PP短纤中，粒度为4000目。

上述复合垫的具体制备方法是将准备好的上述各功能结构层，按照如下步骤完成：

S1、保护层1与导管层2通过热压工艺复合。

S2、常温下，将吸附载体放入分解剂中调配成一定浓度的溶液，经2小时的充分浸泡，在130℃鼓风烘箱中充分烘干、活化得到吸附层3。

S3、吸附层3与骨架层4的组合：将S2中吸附层3通过撒粉机与PP熔融纺丝而成的短纤进行包缠复合，同时保证上下面为树脂型压敏胶短纤。

S4、将S1步骤中制作的两片复合材料的导管层2与S3步骤中制作的组合体贴合，通过低温热压即可复合成型。

实施例2

本实施例与实施例1的不同是：

保护层1层中采用的是30g/m²的透明定型纱；

导管层2层为40g/m²的蓝色熔喷无纺布，亲水亲油整理是由1份硫酸酯盐阴离子表面活性剂和1份4代PAMAM混合后，按照1％的质量配比通过喷淋后整理工艺处理无纺布；

吸附层3层中的吸附载体为60份80目的分子筛粉、20份100目的海泡石粉和20份200目的硅胶粉，分别负载活性二氧化硅和活性二氧化钛的混合溶液、柿单宁溶液和绿藻提取物溶液后再进行混合，其中载体与分解剂的质量配比均为100∶2；

骨架层4层中的高分子材料为PET短纤与树脂型压敏胶纤维的组合，负离子粉通过熔融共混的方式添加于PET短纤中，粒度为1000目。

此外，制备过程中，S2浸泡时间为3小时，烘干活化温度为180℃，其它与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例2的不同是：

保护层1层中采用的是50g/m²的透明定型纱；

导管层2层为100g/m²的静电纺无纺布，亲水亲油整理是由5份磷酸酯盐阴离子表面活性剂和1份5代PAMAM混合后，按照0.5％的质量配比通过浸渍后整理工艺处理无纺布；

吸附层3层中的吸附载体为60份80目的椰壳活性炭和40份150目的硅藻土混合后，再负载活性二氧化硅与活性氧化锌的混合溶液，其中载体与分解剂的质量配比为100∶5；

骨架层4层中的高分子材料为PE短纤与EVA型热熔胶纤维的组合，负离子粉通过熔融共混的方式添加于PE短纤中，粒度为800目。

此外，制备过程中，S2浸泡时间为6小时，烘干活化温度为300℃，其它与实施例2相同。

实施例4

本实施例与实施例3的不同是：

保护层1层中采用的是15g/m²的纺粘无纺布，抗菌方式为银系抗菌剂的喷淋后整理；

导管层2层为50g/m²的闪蒸纺无纺布，亲水亲油整理是由0.1份磺酸盐阴离子表面活性剂和10份1代PAMAM混合后，按照0.1％的质量配比通过浸渍后整理工艺处理无纺布；

吸附层3层中的吸附载体为50份100目的分子筛粉和50份100目的凹凸棒粉，分别负载活性二氧化硅和活性二氧化钛的混合溶液、绿藻和螺旋藻提取物混合溶液后再进行混合，其中载体与分解剂的质量配比分别为100∶0.1和100∶10；

骨架层4层中的高分子材料为PP和PE的混合短纤与树脂型压敏胶纤维的组合，负离子粉通过熔融共混的方式添加于PP和PE短纤中，粒度为2500目。此外，制备过程中S2浸泡时间为4小时，烘干活化温度为100℃，其它与实施例3相同。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气净化用复合垫，其特征在于，包括位于表层的保护复合垫的保护层(1)，保护层(1)内侧用于捕捉传导有害气体分子的导管层(2)，导管层(2)内侧用于吸附降解有害气体分子的吸附层(3)与支撑吸附材料的骨架层(4)，吸附层(3)与骨架层(4)包缠、穿插连接；

其中保护层(1)为克重10-50g/m²、透气孔20-200目的塑料网、无纺布、定型纱或纺粘无纺布；

导管层(2)为经亲水亲油整理过的微纳米纤维无纺布材料，克重为20-200g/m²；

吸附层(3)由吸附载体与分解剂复合而成，二者总的添加量为50-500g/m²；

骨架层(4)是由熔融的高分子材料共混负离子粉后，纺丝成短纤维，然后经三维喷丝成网工艺加工而成。

2.根据权利要求1所述的空气净化用复合垫，其特征在于，保护层(1)经抗菌处理，抗菌处理方式为：以保护层(1)计添加0.1-5wt％的银系抗菌剂，通过熔融共混或后整理工艺实现。

3.根据权利要求1所述的空气净化用复合垫，其特征在于，导管层(2)中无纺布材料为熔喷无纺布、静电纺无纺布和闪蒸纺无纺布中的一种或两种以上的复合。

4.根据权利要求1所述的空气净化用复合垫，其特征在于，导管层(2)的亲水亲油整理，是将表面活性剂和树枝状高分子按照0.1-10∶1的质量配比混合后，以0.1-10％的质量百分比通过后整理工艺实现，表面活性剂特别是指阴离子型表面活性剂中的一种，树枝状高分子特别是指1-5代的PAMAM中的一种或几种的混合。

5.根据权利要求1所述的空气净化用复合垫，其特征在于，吸附层(3)中，吸附载体为活性炭粉、分子筛粉、凹凸棒粉、海泡石粉、硅藻土粉和硅胶粉中的一种或几种的混合，粒度为20-200目。

6.根据权利要求5所述的空气净化用复合垫，其特征在于，吸附层(3)的分解剂为活性氧化硅溶液、活性二氧化钛溶液、活性氧化锌溶液、柿单宁溶液和海藻提取物溶液中的一种或几种的组合，所述的海藻提取物包括绿藻提取物、螺旋藻提取物和红藻提取物中的一种或两种的混合。

7.根据权利要求6所述的空气净化用复合垫，其特征在于，吸附载体与分解剂的质量配比为100∶0.1-10；分解剂可以是混合的方式负载于吸附载体之上，也可以是分别负载于吸附载体后再进行混合，混合比例可任意调节。

8.根据权利要求1所述的空气净化用复合垫，其特征在于，骨架层(4)中的高分子材料，特别是指PE、PP、PET三种热塑性高分子和EVA型热熔胶、树脂型压敏胶中的一种或几种的组合；骨架层(4)中的负离子粉粒度在800-4000目。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的空气净化用复合垫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将保护层(1)与导管层(2)采用热压或超声波工艺复合；

S2、在常温下，将吸附载体放入分解剂中混合均匀，经1-6小时的充分浸泡，在100-300℃鼓风烘箱中充分烘干、活化得到吸附层(3)；

S3、将高分子材料与负离子粉熔融共混，以备纺丝；

S4、吸附层(3)与骨架层(4)的组合：将S2中吸附层(3)通过撒粉机与S3熔融纺丝而成的短纤骨架层(4)进行包缠复合，同时保证上下面为骨架层(4)材料，得到组合体。

S5、将S1中制作的两片复合材料的导管层(2)与S3中制作的组合体贴合，通过低温热压即可复合成型得到空气净化用复合垫。