CN106283646A - 一种抗菌空气过滤毡及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。本发明的抗菌空气过滤毡具有有效净化空气及灭菌作用,可以高效控制和杀灭多种微生物,并且制备工艺简单,使用安全可靠。

Description

一种抗菌空气过滤毡及其制备方法
技术领域
本发明属于过滤技术领域,具体涉及一种抗菌空气过滤毡及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,各行各业为保证生产、科研工作进行及保护人类健康,对环境空气的洁净度要求越来越高。为使环境达到高洁净度、要去除空气中微小生物及无机粒子,最有效的方法是过滤。过滤材料作为现代工业中必不可少的一种重要产品,在过去的数十年中获得快速发展,特别是在工业发达国家,过滤材料生产已成为一个重要工业部门,全世界的过滤材料生产企业有数千家之多。目前全世界过滤材料(含过滤装置、器件与过滤介质)市场有170亿美元之大,其中过滤介质(滤料)市场达42亿美元。据估计到2020年过滤市场将达到7000亿美元。
目前过滤毡广泛用于工业捕尘,烟尘治理等方面,然而空气过滤毡在抗菌方面性能较差,且恢复性不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌空气过滤毡及其制备方法,本发明的抗菌空气过滤毡具有 有效净化空气及灭菌作用,可以高效控制和杀灭多种微生物,并且制备工艺简单,使用安全可靠
一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。
所述抗菌空气过滤毡的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将生物基酚醛树脂加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却制得纺丝;
步骤2,将纺丝浸泡至钝化液中,进行得到钝化纤维纺丝;
步骤3,将纤维纺丝放置碳化炉中,进行碳化得到生物基碳纤维;
步骤4,将生物基活性炭进行高温活化,得到活性碳纤维
步骤5,将生物基活性碳纤维放置在水浴锅中,加入抗菌剂进行共煮,过滤后得到具有抗菌性能的活性碳纤维,所述抗菌剂占生物基酚醛树脂的10%;
步骤6,将步骤5的活性碳纤维进行针刺编织得到抗菌空气过滤毡。
所述步骤1中的生物基酚醛树脂以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料,在碱催化作用下,30-200℃,氮气保护下进行加成、缩合反应1-10h,真空蒸馏法得到生物质基酚醛树脂。
所述步骤2中的钝化液采用氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1-0.3mol/L。
所述步骤2中钝化液的浸泡时间为30-60min,浸泡温度为60-70℃。
所述步骤2中浸泡后的钝化纤维纺丝采用0.01mol/L的盐酸清洗,然后蒸馏水清洗,最后采用乙醇水溶液清洗后自然晾干,乙醇水溶液的乙醇浓度为50-70%。
所述步骤3中的碳化温度为700-1000℃,碳化时间为30-50min,所述碳化以氮气为保护气。
所述步骤4中的活化温度为500-700℃,以水蒸气作为反应气,活化时间为120-180min。
所述步骤5中的抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液,所述分散液中壳聚糖的浓度为0.1-0.5mol/L,纤维素浓度为0.05-0.15mol/L。
所述步骤5中的水浴温度为80-95℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用活性碳纤维比表面积大,吸脱速度快,处理量大;透气性好,集尘效果好。
2、本发明制备过程中的抗菌剂采用分散液镀膜,具有结合强度好,稳定性高,同时具有良好的抗菌效果。
3、本发明的抗菌空气过滤毡具有 有效净化空气及灭菌作用,可以高效控制和杀灭多种微生物,并且制备工艺简单,使用安全可靠。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述:
实施例1
一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。
所述抗菌空气过滤毡的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将生物基酚醛树脂加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却制得纺丝;
步骤2,将纺丝浸泡至钝化液中,进行得到钝化纤维纺丝;
步骤3,将纤维纺丝放置碳化炉中,进行碳化得到生物基碳纤维;
步骤4,将生物基活性炭进行高温活化,得到活性碳纤维
步骤5,将生物基活性碳纤维放置在水浴锅中,加入抗菌剂进行共煮,过滤后得到具有抗菌性能的活性碳纤维,所述抗菌剂占生物基酚醛树脂的10%;
步骤6,将步骤5的活性碳纤维进行针刺编织得到抗菌空气过滤毡。
所述步骤1中的生物基酚醛树脂以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料,在碱催化作用下, 200℃,氮气保护下进行加成、缩合反应10h,真空蒸馏法得到生物质基酚醛树脂。
所述步骤2中的钝化液采用氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度为0.3mol/L。
所述步骤2中钝化液的浸泡时间为60min,浸泡温度为70℃。
所述步骤2中浸泡后的钝化纤维纺丝采用0.01mol/L的盐酸清洗,然后蒸馏水清洗,最后采用乙醇水溶液清洗后自然晾干,乙醇水溶液的乙醇浓度为70%。
所述步骤3中的碳化温度为1000℃,碳化时间为50min,所述碳化以氮气为保护气。
所述步骤4中的活化温度为700℃,以水蒸气作为反应气,活化时间为180min。
所述步骤5中的抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液,所述分散液中壳聚糖的浓度为0.5mol/L,纤维素浓度为0.15mol/L。
所述步骤5中的水浴温度为95℃。
实施例2
一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。
所述抗菌空气过滤毡的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将生物基酚醛树脂加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却制得纺丝;
步骤2,将纺丝浸泡至钝化液中,进行得到钝化纤维纺丝;
步骤3,将纤维纺丝放置碳化炉中,进行碳化得到生物基碳纤维;
步骤4,将生物基活性炭进行高温活化,得到活性碳纤维
步骤5,将生物基活性碳纤维放置在水浴锅中,加入抗菌剂进行共煮,过滤后得到具有抗菌性能的活性碳纤维,所述抗菌剂占生物基酚醛树脂的10%;
步骤6,将步骤5的活性碳纤维进行针刺编织得到抗菌空气过滤毡。
所述步骤1中的生物基酚醛树脂以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料,在碱催化作用下,30℃,氮气保护下进行加成、缩合反应1h,真空蒸馏法得到生物质基酚醛树脂。
所述步骤2中的钝化液采用氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L。
所述步骤2中钝化液的浸泡时间为30min,浸泡温度为60℃。
所述步骤2中浸泡后的钝化纤维纺丝采用0.01mol/L的盐酸清洗,然后蒸馏水清洗,最后采用乙醇水溶液清洗后自然晾干,乙醇水溶液的乙醇浓度为50-70%。
所述步骤3中的碳化温度为700℃,碳化时间为30min,所述碳化以氮气为保护气。
所述步骤4中的活化温度为500℃,以水蒸气作为反应气,活化时间为120min。
所述步骤5中的抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液,所述分散液中壳聚糖的浓度为0.1mol/L,纤维素浓度为0.05mol/L。
所述步骤5中的水浴温度为80℃。
实施例3
一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。
所述抗菌空气过滤毡的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将生物基酚醛树脂加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却制得纺丝;
步骤2,将纺丝浸泡至钝化液中,进行得到钝化纤维纺丝;
步骤3,将纤维纺丝放置碳化炉中,进行碳化得到生物基碳纤维;
步骤4,将生物基活性炭进行高温活化,得到活性碳纤维
步骤5,将生物基活性碳纤维放置在水浴锅中,加入抗菌剂进行共煮,过滤后得到具有抗菌性能的活性碳纤维,所述抗菌剂占生物基酚醛树脂的10%;
步骤6,将步骤5的活性碳纤维进行针刺编织得到抗菌空气过滤毡。
所述步骤1中的生物基酚醛树脂以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料,在碱催化作用下,130℃,氮气保护下进行加成、缩合反应5h,真空蒸馏法得到生物质基酚醛树脂。
所述步骤2中的钝化液采用氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2mol/L。
所述步骤2中钝化液的浸泡时间为40min,浸泡温度为65℃。
所述步骤2中浸泡后的钝化纤维纺丝采用0.01mol/L的盐酸清洗,然后蒸馏水清洗,最后采用乙醇水溶液清洗后自然晾干,乙醇水溶液的乙醇浓度为60%。
所述步骤3中的碳化温度为800℃,碳化时间为40min,所述碳化以氮气为保护气。
所述步骤4中的活化温度为600℃,以水蒸气作为反应气,活化时间为150min。
所述步骤5中的抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液,所述分散液中壳聚糖的浓度为0.3mol/L,纤维素浓度为0.10mol/L。
所述步骤5中的水浴温度为87℃。
以上所述仅为本发明的一实施例,并不限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌空气过滤毡,以生物基活性碳纤维为载体材料,通过共煮方式负载抗菌剂,抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液。
2.根据权利要求书1所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述抗菌空气过滤毡的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将生物基酚醛树脂加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却制得纺丝;
步骤2,将纺丝浸泡至钝化液中,进行得到钝化纤维纺丝;
步骤3,将纤维纺丝放置碳化炉中,进行碳化得到生物基碳纤维;
步骤4,将生物基活性炭进行高温活化,得到活性碳纤维
步骤5,将生物基活性碳纤维放置在水浴锅中,加入抗菌剂进行共煮,过滤后得到具有抗菌性能的活性碳纤维,所述抗菌剂占生物基酚醛树脂的10%;
步骤6,将步骤5的活性碳纤维进行针刺编织得到抗菌空气过滤毡。
3.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤1中的生物基酚醛树脂以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料,在碱催化作用下,30-200℃,氮气保护下进行加成、缩合反应1-10h,真空蒸馏法得到生物质基酚醛树脂。
4.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤2中的钝化液采用氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1-0.3mol/L。
5.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤2中钝化液的浸泡时间为30-60min,浸泡温度为60-70℃。
6.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤2中浸泡后的钝化纤维纺丝采用0.01mol/L的盐酸清洗,然后蒸馏水清洗,最后采用乙醇水溶液清洗后自然晾干,乙醇水溶液的乙醇浓度为50-70%。
7.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤3中的碳化温度为700-1000℃,碳化时间为30-50min,所述碳化以氮气为保护气。
8.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤4中的活化温度为500-700℃,以水蒸气作为反应气,活化时间为120-180min。
9.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤5中的抗菌剂采用纤维素和壳聚糖的混合分散液,所述分散液中壳聚糖的浓度为0.1-0.5mol/L,纤维素浓度为0.05-0.15mol/L。
10.根据权利要求书2所述的一种抗菌空气过滤毡,其特征在于,所述步骤5中的水浴温度为80-95℃。
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