CN106283828A - 一种抗菌型空气过滤纸及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌型空气过滤纸及其生产工艺，由下列重量份配比成分组成：40‑60份植物纤维、10‑15份纤维粘结剂、25‑40份活性炭、8‑15份表面活性剂、1‑2份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和15‑25份乳胶。本发明通过在生产工艺中添加了表面活性剂，能有效降低过滤纸的表面张力；本发明把粉状活性炭以一定的比例添加到纸浆中抄造而成，采用胶乳通过表面处理的方式解决纸张的强度问题，保证了活性炭滤纸良好的透气性、吸附性、过滤精度的参数。

Description

一种抗菌型空气过滤纸及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种过滤纸的生产工艺，具体涉及一种抗菌型空气过滤纸及其生产工艺。
背景技术
空气中除含有氧气、氢气外，还含有灰尘、沙土、细菌等其他有害物质，在某些特殊环境要求下需要对空气过滤，如汽车发动机、精密仪器生产车间、实验室、手术室等，需用到空气过滤材料，以达到过滤空气的目的。空气过滤纸是其中常用的空气过滤材料。
功能性空气过滤材料是近年来研究的热点，是针对特定行业如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、清除有害气体等开发的过滤材料，如阻燃性空气过滤纸。应用纳米技术开发功能性空气过滤材料又是当前世界研究的热点之一，比较常见的研究如将一些金属及氧化物的纳米颗粒，通过一定的技术方法加工到纤维中或处理到织物滤料上，使滤料具有某种特殊的功能，如纳米纤维空气过滤纸。
纳米纤维素是从天然植物原料中提取的，环保无毒，可再生；具有比表面积大、孔隙率高、质量轻、强度高等特点，对空气过滤中颗粒的直接拦截效应和惯性冲击效应更为显著，有利于增加空气中的悬浮颗粒在其表面的沉积概率，提高空气过滤纸的过滤效率，并且可在一定程度上提高空气过滤纸的抗拉强度等性质，是一种新型的空气过滤纸增强材料。
同时，受潮环境中容易滋生真菌，会造成受保护的环境在长期高压风量穿过保护层，进入受保护的环境，造成环境污染，另外，由于受潮环境容易让滤料受潮，强度下降，造成空气过滤纸的使用寿命大大降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种抗拉强度高、抗菌效果佳并且有效延长使用寿命的抗菌型空气过滤纸及其生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种抗菌型空气过滤纸，其创新点在于：由下列重量份配比成分组成：40-60份植物纤维、10-15份纤维粘结剂、25-40份活性炭、8-15份表面活性剂、1-2份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和15-25份乳胶。
进一步的，所述纤维粘结剂为三氧化二铝、二氧化硅中的一种或两种的混合物。
进一步的，所述表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种的混合物。
本发明的另一个目的是公开一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，其创新点在于：包括以下步骤：
（1）将重量份配比的植物纤维、纤维粘结剂、活性炭、乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂依次加入到打浆机种，进行打浆分散，所述打浆时间为20-40分钟；
（2）在打浆分散后的原浆中添加表面活性剂和胶乳，继续打浆分散，所述打浆时间为30-45分钟，然后调节pH至3.5-4.5，制得浆料；
（3）将浆料在网纸机上成型，得到成型的滤纸；
（4）将成型的滤纸放于烘箱中干燥，所述干燥温度为105-115℃；
（5）将干燥后的过滤纸浸渍到纳米纤维素悬浮液中，取出，室温晒干，完成抗菌型空气过滤纸的生产。
进一步的，所述纳米纤维素悬浮液为纳米纤维素的水悬浮液，所述纳米纤维素悬浮液的浓度为0.4-4%。
进一步的，所述纳米纤维素原料的直径为10-40nm，长度为480-1100nm。
进一步的，所述过滤纸在纳米纤维素悬浮液中的浸渍时间为15-45分钟。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明通过将成型的过滤纸浸渍在纳米纤维素悬浮液中，将纳米纤维素吸附在过滤纸的外表面，使得制备得到的过滤纸透气度降低，过滤效率提高，同时纳米纤维素由天然纤维素水解而成，原料来源丰富，环保无污染，属于可再生资源，纳米纤维素本身具有质量轻、比表面积大、孔隙率高、高强度、高透明性的特点，增加了空气中悬浮颗粒在其表面的沉积概率，提高过滤效率，并且使空气过滤纸的抗拉强度得到提高，延长了使用寿命。
（2）本发明通过在生产工艺中添加了表面活性剂，能有效降低过滤纸的表面张力。
（3）本发明把粉状活性炭以一定的比例添加到纸浆中抄造而成，采用胶乳通过表面处理的方式解决纸张的强度问题，保证了活性炭滤纸良好的透气性、吸附性、过滤精度的参数。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种抗菌型空气过滤纸，由下列重量份配比成分组成：40份植物纤维、10份纤维粘结剂、25份活性炭、8份表面活性剂、1份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和15份乳胶。
纤维粘结剂为三氧化二铝、二氧化硅中的一种或两种的混合物；表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种的混合物。
一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将重量份配比的植物纤维、纤维粘结剂、活性炭、乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂依次加入到打浆机种，进行打浆分散，打浆时间为20分钟；
（2）在打浆分散后的原浆中添加表面活性剂和胶乳，继续打浆分散，打浆时间为30分钟，然后调节pH至3.5，制得浆料；
（3）将浆料在网纸机上成型，得到成型的滤纸；
（4）将成型的滤纸放于烘箱中干燥，干燥温度为105℃；
（5）将干燥后的过滤纸浸渍到纳米纤维素悬浮液中，取出，室温晒干，完成抗菌型空气过滤纸的生产，过滤纸在纳米纤维素悬浮液中的浸渍时间为15分钟，纳米纤维素悬浮液为纳米纤维素的水悬浮液，纳米纤维素悬浮液的浓度为0.4%，纳米纤维素原料的直径为10nm，长度为480nm。
实施例2
一种抗菌型空气过滤纸，由下列重量份配比成分组成：60份植物纤维、15份纤维粘结剂、40份活性炭、15份表面活性剂、2份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和25份乳胶。
纤维粘结剂为三氧化二铝、二氧化硅中的一种或两种的混合物；表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种的混合物。
一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将重量份配比的植物纤维、纤维粘结剂、活性炭、乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂依次加入到打浆机种，进行打浆分散，打浆时间为40分钟；
（2）在打浆分散后的原浆中添加表面活性剂和胶乳，继续打浆分散，打浆时间为45分钟，然后调节pH至4.5，制得浆料；
（3）将浆料在网纸机上成型，得到成型的滤纸；
（4）将成型的滤纸放于烘箱中干燥，干燥温度为115℃；
（5）将干燥后的过滤纸浸渍到纳米纤维素悬浮液中，取出，室温晒干，完成抗菌型空气过滤纸的生产，过滤纸在纳米纤维素悬浮液中的浸渍时间为45分钟，纳米纤维素悬浮液为纳米纤维素的水悬浮液，纳米纤维素悬浮液的浓度为4%，纳米纤维素原料的直径为40nm，长度为1100nm。
实施例3
一种抗菌型空气过滤纸，由下列重量份配比成分组成：50份植物纤维、12份纤维粘结剂、32份活性炭、11份表面活性剂、1-2份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和20份乳胶。
纤维粘结剂为三氧化二铝、二氧化硅中的一种或两种的混合物；表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种的混合物。
一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将重量份配比的植物纤维、纤维粘结剂、活性炭、乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂依次加入到打浆机种，进行打浆分散，打浆时间为30分钟；
（2）在打浆分散后的原浆中添加表面活性剂和胶乳，继续打浆分散，打浆时间为37分钟，然后调节pH至4，制得浆料；
（3）将浆料在网纸机上成型，得到成型的滤纸；
（4）将成型的滤纸放于烘箱中干燥，干燥温度为110℃；
（5）将干燥后的过滤纸浸渍到纳米纤维素悬浮液中，取出，室温晒干，完成抗菌型空气过滤纸的生产，过滤纸在纳米纤维素悬浮液中的浸渍时间为15-45分钟，纳米纤维素悬浮液为纳米纤维素的水悬浮液，纳米纤维素悬浮液的浓度为0.4-4%，纳米纤维素原料的直径为25nm，长度为790nm。
由上述实施例得到以下实验数据：
耐破度（kpa) 抗张强度（kN/m) 抑菌率（%）
实施例1 260 6.5 96
实施例2 260 6.8 96
实施例3 270 6.8 98
由上表可知，采用实施例1、实施例2和实施例3方法制备得到的抗菌型空气过滤纸的耐破度、抗张强度和抑菌率都优于普通的空气过滤纸，能够有效的对空气中的杂质进行过滤，杀菌。
本发明通过将成型的过滤纸浸渍在纳米纤维素悬浮液中，将纳米纤维素吸附在过滤纸的外表面，使得制备得到的过滤纸透气度降低，过滤效率提高，同时纳米纤维素由天然纤维素水解而成，原料来源丰富，环保无污染，属于可再生资源，纳米纤维素本身具有质量轻、比表面积大、孔隙率高、高强度、高透明性的特点，增加了空气中悬浮颗粒在其表面的沉积概率，提高过滤效率，并且使空气过滤纸的抗拉强度得到提高，延长了使用寿命；本发明通过在生产工艺中添加了表面活性剂，能有效降低过滤纸的表面张力；本发明把粉状活性炭以一定的比例添加到纸浆中抄造而成，采用胶乳通过表面处理的方式解决纸张的强度问题，保证了活性炭滤纸良好的透气性、吸附性、过滤精度的参数。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种抗菌型空气过滤纸，其特征在于：由下列重量份配比成分组成：40-60份植物纤维、10-15份纤维粘结剂、25-40份活性炭、8-15份表面活性剂、1-2份乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂和15-25份乳胶。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌型空气过滤纸，其特征在于：所述纤维粘结剂为三氧化二铝、二氧化硅中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌型空气过滤纸，其特征在于：所述表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种的混合物。
4.一种如权利要求1所述的抗菌型空气过滤纸的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将重量份配比的植物纤维、纤维粘结剂、活性炭、乙二醛变性聚丙烯酰胺类湿强剂依次加入到打浆机种，进行打浆分散，所述打浆时间为20-40分钟；
在打浆分散后的原浆中添加表面活性剂和胶乳，继续打浆分散，所述打浆时间为30-45分钟，然后调节pH至3.5-4.5，制得浆料；
将浆料在网纸机上成型，得到成型的滤纸；
将成型的滤纸放于烘箱中干燥，所述干燥温度为105-115℃；
将干燥后的过滤纸浸渍到纳米纤维素悬浮液中，取出，室温晒干，完成抗菌型空气过滤纸的生产。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，其特征在于：所述纳米纤维素悬浮液为纳米纤维素的水悬浮液，所述纳米纤维素悬浮液的浓度为0.4-4%。
6.根据权利要求4所述的一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，其特征在于：所述纳米纤维素原料的直径为10-40nm，长度为480-1100nm。
7.根据权利要求4所述的一种抗菌型空气过滤纸的生产工艺，其特征在于：所述过滤纸在纳米纤维素悬浮液中的浸渍时间为15-45分钟。
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