CN107724182A - 一种抗菌空气过滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种抗菌空气过滤纸及其制备方法,其特点是将葡萄糖氧化酶和葡萄糖固化后加水、聚乙烯醇等胶黏剂和少量的增稠剂,混合均匀后得到涂料;将涂料涂布到基纸表面即可得到抗菌空气过滤纸。葡萄糖氧化酶在葡萄糖存在的情况下,可以与氧气发生反应生成葡萄糖酸和过氧化氢,利用过氧化氢具有缓释性和持久性,因此使得该空气过滤纸具有高效、长久的杀菌效果。本发明公开的方案制备工艺简单,原料来源广泛,无污染,成本低,制备的过滤纸易储存输运,易于实现规模化工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,具体涉及一种抗菌空气过滤纸及其制备方法。
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,随着除尘净化技术的不断发展和提高以及其应用范围的扩展,对空气过滤材料不论在数量还是在品种及质量上都提出了新的要求。
空气过滤纸是其中常用的空气过滤材料。空气过滤纸的主要用途就是对空气进行过滤,除去空气中小于等于1微米的微粒,包括亚微米的气溶胶粒子,其中,油污效率在96%-99.9%为亚高效过滤纸,油污效率在99.97%-99.995%为高效过滤纸,油污效率高于99.9995%的称为超高效过滤纸。空气过滤纸广泛应用于国防工业、电子工业、医疗卫生、制药行业、食品加工等行业。
针对不同应用环境,要求空气过滤纸的技术指标不尽相同,如无隔板滤纸,要求具有一定的挺度。抗水滤纸,要求具有湿强度,耐水压高度,耐水雾性。长时间在阴暗潮湿中工作的滤纸,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,要求空气过滤纸具有一定的抗菌性。此外,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。
中国专利公开号106283828A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。该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,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。但是活性炭只能吸附细菌,当环境温度升高后,细菌会脱附导致室内空气二次污染。
中国专利公开号103276629 A公开了一种具有抗菌性能的玻璃纤维空气过滤纸及制备方法,包括由直径为 0.1~0.5μm 的无碱玻璃纤维、直径为1.0~2.0μm的无碱玻璃纤维、直径为5~7μm 的无碱玻璃纤维和 PET 涤纶纤维制成的玻璃纤维过滤纸和附着在过滤纸表面的羟基吡啶硫酮衍生物抗菌层,该发明通过滤纸表面涂覆抗菌层达到纸张抗菌效果。但是,羟基吡啶硫酮衍生物抗菌层成分复杂,制备成本高,且长时间暴露于受潮环境中易造成分解,释放出有毒气体,严重污染环境。
综上所述,潮湿的使用环境容易使过滤纸滋生真菌,在长期高压风量穿过保护层作用下,会造成受保护环境的真菌污染,另外,由于滤料受潮,导致其强度下降,造成空气过滤纸的使用寿命大大降低。因此,亟待开发一种在潮湿环境中,能够保持高效、长久的抗菌空气过滤纸。
发明内容
针对现有技术中空气过滤纸在受潮环境中容易滋生真菌,会造成二次环境污染,并且潮气也将引起滤料强度下降,造成空气过滤纸的使用寿命大大降低的缺陷。本发明一种抗菌空气过滤纸,其特点是将葡萄糖氧化酶和葡萄糖固化后加水、聚乙烯醇等胶黏剂和少量的增稠剂,混合均匀后得到涂料;将涂料涂布到基纸表面即可得到抗菌空气过滤纸。葡萄糖氧化酶在葡萄糖存在的情况下,可以与氧气发生反应生成葡萄糖酸和过氧化氢,利用过氧化氢具有缓释性和持久性,因此使得该空气过滤纸具有高效、长久的杀菌效果。进一步公开具体制备方法,该方法制备工艺简单,原料来源广泛,无污染,成本低,制备的过滤纸易储存输运,易于实现规模化工业生产。
为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶7-10份、葡萄糖15-28份搅拌后,加入去离子水80-150份和适量有机酸溶液,继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂和少量的增稠剂,混合均匀后得到抗菌涂料;
(2)将所述抗菌涂料涂布到基纸表面即可得到抗菌空气过滤纸。
其中,所述基纸为合成树脂纤维基滤纸、矿物纤维基滤纸、植物纤维滤纸中的任意一种;
所述胶粘剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种;用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1-1.5%。
所述增稠剂为淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精中的一种;用量以调整涂料的粘度1200-1600cP。
所述有机酸为酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、苯甲酸、水杨酸、咖啡酸中的一种;用量以维持涂料pH值在4-5之间。
所述涂布工艺为刮刀涂布,涂布的抗菌涂料层厚度为3-20微米,抗菌涂料层为单面或双面涂层。
优选的,所述涂布工艺之后,将抗菌纸置于通风处,风干处理,整个过程不高于20℃。
一种抗菌空气过滤纸,其特征是由上述方法制备得到。现有方案中潮湿的使用环境容易使过滤纸滋生真菌,在长期高压风量穿过保护层作用下,会造成受保护环境的真菌污染,另外,由于滤料受潮,导致其强度下降,造成空气过滤纸的使用寿命大大降低。本发明提出一种抗菌空气过滤纸,将葡萄糖氧化酶和葡萄糖固化后加水、聚乙烯醇等胶黏剂和少量的增稠剂,混合均匀后得到涂料;将涂料涂布到基纸表面即可得到抗菌空气过滤纸。葡萄糖氧化酶在葡萄糖存在的情况下,可以与氧气发生反应生成葡萄糖酸和过氧化氢,利用过氧化氢具有缓释性和持久性,因此使得该空气过滤纸具有高效、长久的杀菌效果。本发明公开的方案制备工艺简单,原料来源广泛,无污染,成本低,制备的过滤纸易储存输运,易于实现规模化工业生产。
本发明提供的一种抗菌空气过滤纸及制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1、本发明提供的一种抗菌空气过滤纸,其利用葡萄糖氧化分解,长期连续形成萄糖酸和过氧化氢,起到高效长久的杀菌效果。
2、本方案以生物化学反应的模式在过滤纸表面形成双氧水和酸性溶液,起到原位杀菌的作用,而且避免了杀菌材料由于长期使用分解后形成的污染物。
3、本方案制备工艺简单,原料来源广泛,无污染,成本低,制备的过滤纸易储存输运,易于实现规模化工业生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶7份、葡萄糖15份搅拌后,加入去离子水80份和适量有机酸酒石酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯醇,用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1%,加入增稠剂琼脂调整涂料的粘度1300cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到合成树脂纤维基滤纸表面,抗菌涂料层厚度为15微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
实施例2
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶10份、葡萄糖28份搅拌后,加入去离子水100份和适量有机酸草酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯吡咯烷酮,用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1.5%,加入增稠剂明胶,调整涂料的粘度1500cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到矿物纤维基滤纸表面,抗菌涂料层厚度为20微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
实施例3
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶10份、葡萄糖15份搅拌后,加入去离子水80份和适量有机酸枸椽酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯醇,用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1.5%,加入增稠剂海藻脂,调整涂料的粘度1600cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到植物纤维滤纸表面,抗菌涂料层厚度为3-20微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
实施例4
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶8份、葡萄糖15-28份搅拌后,加入去离子水150份和适量有机酸咖啡酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯醇,用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1.5%,加入增稠剂角叉胶调整涂料的粘度1400cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到合成树脂纤维基滤纸表面,抗菌涂料层厚度为10微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
实施例5
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶10份、葡萄糖28份搅拌后,加入去离子水150份和适量有机酸酒石酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯吡咯烷酮,用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1.5%,加入增稠剂糊精,调整涂料的粘度1200cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到矿物纤维基滤纸表面,抗菌涂料层厚度为20微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
对比例1
一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
将双氧水和适量有机酸酒石酸调整pH值在4-5之间;继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂聚乙烯吡咯烷酮,调整涂料的粘度1200cP,混合均匀后得到抗菌涂料;
(3)将所述抗菌涂料涂布到矿物纤维基滤纸表面,抗菌涂料层厚度为20微米,风干处理,即可得到抗菌空气过滤纸。
对实施例中制备获得的抗菌空气过滤纸用于空气净化器的内芯,进行抗菌性能测试,获得数据如表1所示。
表1:
Claims (8)
1.一种抗菌空气过滤纸的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)按重量份将葡萄糖氧化酶7-10份、葡萄糖15-28份搅拌后,加入去离子水80-150份和适量有机酸溶液,继续机械搅拌,均匀分散,再加入胶黏剂和少量的增稠剂,混合均匀后得到抗菌涂料;
(2)将所述抗菌涂料涂布到基纸表面即可得到抗菌空气过滤纸。
2.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:所述胶粘剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种;用量为葡萄糖氧化酶和葡萄糖总质量的1-1.5%。
3.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:所述增稠剂为淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精中的一种;用量以调整涂料的粘度1200-1600cP。
4.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:所述有机酸为酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、苯甲酸、水杨酸、咖啡酸中的一种;用量以维持涂料pH值在4-5之间。
5.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:所述涂布工艺为刮刀涂布,涂布的抗菌涂料层厚度为3-20微米,抗菌涂料层为单面或双面涂层。
6.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:所述基纸为合成树脂纤维基滤纸、矿物纤维基滤纸、植物纤维滤纸中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种抗菌空气过滤纸的制备方法,其特征在于:涂布工艺之后,将抗菌纸置于通风处,风干处理,整个过程不高于20℃。
8.一种抗菌空气过滤纸,其特征是由权利要求1-7任一项所述方法制备得到。
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