CN108295559A - 了哥王纤维制造的不发霉w形状空气净化过滤海绵材料 - Google Patents

Abstract

一种了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料，其特征在于，哥王纤维粉，聚醚多元醇，液体石蜡油，氧化锌，三氯甲烷克，三乙醇胺，水，尿素，二环己基甲烷二异氰酸酯投入上述已搅拌均匀的混合液中，开启搅拌，搅拌结束后，快速灌入W形状模具葙内发泡固化，得到不发霉W形状空气净化过滤海绵材料。不发霉W形状空气净化过滤海绵材料具有三维开孔结构，平均直径大小为0.01um，孔隙率为95％，有效地降解甲醛、苯、杀灭多种致病菌，杀灭病毒，抑制霉菌生长等，过滤后堆积存放的灰尘0.01微米、纳米级灰尘，发霉的霉菌不反弹，清洗后反复使用，应用于汽车过滤网、空调过滤网、空气净化器过滤网、通风道过滤网、火车过滤网、地铁过滤网、高铁过滤网、飞机过滤网等。

Description

了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料

技术领域

本发明涉及一种不发霉W形状空气净化过滤海绵新材料，特别是利用天然药材了哥王制药后的废渣提取配制成的了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料。

背景技术

了哥王为瑞香科荛花属植物，又名南岭荛花、山棉皮、哥春光、雀儿麻等，广泛分布于我国江西、广东、广西等省区，资源丰富。了哥王根、茎、叶和果实均可入药，具有清热解毒、消肿散结、止痛等功效，主治跌打损伤、散瘀止痛，为民间常用中草药。现代药理及临床研究表明了哥王，具有抑菌抑霉、抗病毒、抗炎镇痛、抗癌、抗疟等功效，用于治疗支气管炎、肺炎、扁桃体炎、乳腺炎、蜂窝组织炎等症。

由于了哥王中纤维的含量仅占其本身的13%-25%，因此在了哥王提取药物后产生大量的废弃物药渣，如提取药物后产生的了哥王药渣。这些废弃物药渣中含有丰富的皂素和纤维素，若将其直接排放或堆放，不仅导致大量资源的浪费，而且会对环境造成严重污染。通过一定方法而制备、用来代替传统海绵的多孔纤维素产品，制造一种不发霉W形状空气净化海绵材料，具有易风干、耐用、杀菌除霉及过滤PM2.5效果好，既可以用于汽车、空调、空气净化器、食用水过滤及污水过滤以及所有过滤设备中使用。

现有过滤海绵也称网状海绵平面式，多为聚氨酯材料，过滤海绵的弹性好、拉力强、滤尘速度快、气流阻力低、通风性能好、化学稳定性好，并且具有较强的机械强度，可反复水洗，水洗后效果不劣化。但是现有的海绵过滤网都是平面式，沒有W形状式过滤海绵，因过滤海绵平面式孔小风阻大，风量太小，孔大又不能过滤PM2.5，使得聚氨酯材料制备的海绵材料过滤效果低于国内外最好的HEPA高效过滤网 (为“W”形状)空气过滤网。特别是海绵过滤网平面式不能做汽车过滤网及精密度过滤使用; 空气过滤网以聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)等材质为主，应用于过滤微小悬浮粒子，但是空气过滤网会对空气形成阻力，随着过滤网积尘的增加，过滤网阻力将随着增大。由于空气过滤网不可清洗，当过滤网积尘太多，会引起通风孔堵塞，进一步使过滤网通过风量降低，或者过滤网局部被穿透，过滤网将报废。

目前过滤装置中的过滤网一般可以分为两种：1、纤维过滤网和过滤海绵。但这两类过滤网各自的缺点分别为：静电纤维纺织方法制备的过滤网不可水洗，容尘量低，纤维容易老化或受外力拉扯脱落不能清除霉味、异味；2、不能有效清除苯和甲醛；3、不能有效杀灭霉菌；4、不能有效杀灭有害菌；5、不能有效杀灭病毒；6、特别是汽车运行急杀时或车停时或内循环转换外循环风时或外循环转换内循环风时HEPA高效过滤器堆积存放的灰尘PM2.5、发霉的霉菌会顺间重新飘扬反弹到车室，经检测仪检测PM2.5超过国家标准上百倍；7、HEPA高效过滤器、ULPA过滤器还会发生霉变发霉；8、活性炭过滤器与空气中的水分子结合，即丧失了有效吸附的能力，在一周之内活性炭就会吸附饱和并失效，活性炭失效后还会滋养霉菌细菌病毒，因此使用时限短； 9、海绵过滤网，现有海绵过滤网都是平面式，孔小风阻大，风量达不到要求，孔大又不能过滤PM2.5，容尘量低，不能清除霉味、异味，所以海绵过滤网平面式过滤不能做汽车过滤网使用;

本发明人经过数15年对海绵材料配方及了哥王树枝扦插，种子育苗与种植，采收加工，制造了哥王纤维研究实验，化费数佰万元，海绵要想做成永不发霉高效多功能过滤网必须要做成W形状才有过滤面积大，风量才能达到需要，孔径必须小，才能滤除PM2.5和滤除纳米级灰尘。所以国内外时至今日还沒有了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料的论文报道及专利发眀。因此，过滤海绵改进为不发霉W形状空气净化过滤海绵材料是创新的必要。

发明内容

本发明目的是解决上述问题和缺陷，提供一种利用天然药材了哥王制药后的废渣提取配制发泡成的了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料，源材料经过配比，促进发泡材料的深化交联，源材料溶解成溶液料，包括将所述溶液料灌入W模具葙发泡成为W形状空气净化过滤海绵材料，该过滤海绵材料具有开孔率高、孔径均一，过滤面大，排风量大，气流阻力小，容尘量多，孔径大小可调，能高效快速净化空气PM2.5、清除霉味、异味、除苯、除甲醛、杀菌、杀病毒、杀霉菌、过滤堆积存放的灰尘PM2.5、纳米级灰尘和霉菌不反弹，清洗后反复使用、使用安全、加工方便，更换方便，具有很高的应用价值的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料。

了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料:

具体步骤为：由以下重量计算原料组成：其特征在于; 了哥王纤维粉8-16克、聚醚多元醇500-700克、二环己基甲烷二异氰酸酯390-470克、水23-32克、尿素5-9克、液体石蜡油8-16克、氧化锌2-3克、三氯甲烷30-60克、三乙醇胺按6-10克。

制造了哥王纤维粉:

(1)用浓度为160克/L～230克/L的氢氧化钾溶液对了哥王废弃物药渣进行碱煮预处理，以除去其中的果胶和木质素；

(2)将步骤(1)预处理后的了哥王进行水洗至中性，烘干、粉碎得了哥王纤维粉备用；

了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料制造工艺;

其特征在于，优选称取了哥王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克，水28克，尿素6克，先将尿素6克溶于28克水中再把王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克合并投入混合器内进行高速搅拌，转速 300r/min，搅拌时间 170s，搅拌均匀待用;

再称取二环己基甲烷二异氰酸酯430克投入上述已搅拌均匀的混合液中，开启搅拌，搅拌速率600r/min，搅拌时间10s，搅拌结束后，快速灌入W形状模具葙内发泡固化，经固化，熟化后，得到不发霉W形状空气净化过滤海绵材料。所述不发霉W形状空气净化过滤海绵材料具有三维开孔结构，平均直径大小为0.1～0.005um，孔隙率为87～95％，应用于汽车过滤网、空调过滤网、空气净化器过滤网、通风道过滤网、火车过滤网、地铁过滤网、高铁过滤网、飞机过滤网等环保设备过滤。

一、了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料和过滤网对过滤PM2.5、悬浮粒子的直径测试方法：

把两种过滤网置于同一款净化器中，在相同的环境下，选择一空间为31m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为43-51%，风速600-9000转/min，1小时后，分别测试平面式过滤海绵、HEPA高效过滤网、HEPA过滤网加活性碳与不发霉W形状空气净化过滤海绵材料的远红外发射、过滤PM2.5、悬浮粒子直径、甲醛和苯的去除率。

a) 实验环境：空间为 31m3的房间，测试温度为 23-25℃、相对湿度为 43-51%；

b) 检测仪器：激光粒子计数仪；

c)检测方法：不发霉W形状空气净化过滤海绵材料和平面式过滤海绵、HEPA高效过滤网、HEPA过滤网加活性碳过滤网安装到内腔刚好与之相匹配的空气净化器中，开启仪器和空气净化器，运行1小时，根据EN8122-3平均计数法测试，在0.32L/min.cm²的风速下，测试四种滤网对颗粒尘的过滤效率。结果记录在表 1 中。

表1：了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料与平面式过滤海绵、HEPA高效过滤网、HEPA过滤网加活性碳过滤网吸附净化效果比较

二、了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料在不同时间对空气中甲醛、苯去除率的测试方法：

实验环境如下：

甲醛、苯去除率测试：空间为31m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为43-51%；

检测仪器：甲醛分析仪、FIX550 型有毒有害气体检测仪；

检测方法：分别安装两种过滤网，仪器在急速档的状态下运行3h后，进行检测，有效去除率的计算方法参照《消毒技术规范》。

3小时后甲醛、苯去除率的对比结果记录在表1中。同时，对海绵不发霉W形状空气净化过滤海绵材料在实验期间30分钟、1小时、2小时、3小时对甲醛、苯去除率分别记录在表2 中。

表2：了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料对空气中甲醛、笨的去除率

三、了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料对空气中自然菌的作用测试

实验材料：不发霉W形状空气净化过滤海绵材料安装到内腔刚好与之相匹配的空气净化器中。

实验环境：空间为 31m3

测试温度为 22-24℃、相对湿度为 43-51%。

检测仪器：用 Andersen 型六级空气生物采样器采集空气中的自然菌。

检测方法：采样时，采样器置室内中央距地面1.0m 高处。

开启机器进行计时，分别于15分钟、30分钟、1小时、1.5小时，用同法分别采集空气中的有害菌。

所得结果的平均值记录在表3。

表3：了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料对空气中自然菌的作用结果

四、了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料放入空气净器杀灭霉菌实验效果与实验方法，步骤如下：

1、制备霉菌菌悬液：向霉菌培养物中加入生理盐水溶液，刮洗霉菌孢子于溶液中，将孢子悬液移入装有玻璃珠的三角瓶中，轻轻振摇 1min 后，四层纱布过滤除去菌丝；孢子悬液经 5000 r/min～6000 r/min，离心20min，去除上清液，加入生理盐水溶液，再经5000 r/min～6000 r/min，离心20min ；重复上述步骤，直至在显微镜下（400 倍）观察，悬液中无菌丝存在，即制备得到新鲜的霉菌孢子悬液，在孢子悬液中加入0.01% 吐温-80，震荡混合均匀，菌液浓度为 107cfu/mL；

2、将两个相同的舱分别作为空气净化检测专用试验舱和空白舱，试验舱中放入待测不发霉W形状空气净化过滤海绵材料放入空气净化器中，同时开启试验舱和空白舱中的空调系统，分别调节试验舱和空白舱的温度为25℃，湿度为50%RH；然后关闭两舱内的空调系统，密闭舱室，开启舱外空调系统，保持舱内的温湿度分别控制在20~30℃，40~70%RH的范围内，试验舱和空白舱的运行条件一致，换气次数小于 0.05h-1；

3、利用气溶胶发生器将1制备得到的霉菌菌悬液分别取1mL释放至所述试验舱和空白舱中，然后打开风扇搅拌 5min，静置 10min；

4、利用六级筛孔撞击式空气微生物采样器分别采集试验舱和空白舱中的霉菌初始样本，采样量为10L；启动试验舱内的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料放入空气净化器的空气净化器，空白舱保持空置状态，运行至规定时间后利用六级筛孔撞击式空气微生物采样器分别采集试验舱和空白舱中的霉菌残留样本，试验舱的采样量为 100L，空白舱的采样量为 20L；

5、将4采集的霉菌样本在26℃的霉菌培养箱中培养48h、霉菌平板计数，分别得试验舱中的霉菌初始浓度和霉菌残留浓度分别为1.57×105cfu/m3、10 cfu/m3；空白舱中的霉菌初始浓度和霉菌残留浓度分别为2.62×105cfu/m3、8.43×104cfu/m3，不发霉W形状空气净化过滤海绵材料放入空气净化器杀灭霉菌效率为 99.97%。

以上依据是本发明预料不到的效果，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

本发明有益效果如下：

1、本发明通过在获得料浆过程、固化成型过程、 进行冲洗过程中以及干燥过程中的至少其中之一的过程中对发泡体系进行较温度处理，可有效的分解残留的发泡剂和成孔剂，除去小分子杂质，加速成孔剂的崩解，能够强化扩孔过程，促进发泡材料的深化交联，从而预想不到制造出一种具有较小孔径、开孔率高、孔径均一的创造性。

2、本发明提供的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料制造方法结合多种发泡方法的优势，避免使用淀粉等天然有机成泡剂，堵绝了细菌霉菌生长机会，从而能够制造手感细腻，有较高的应用价值的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料，具有新颖性。

3、本发明在发泡过程中，综合多种发泡方法的优势，精细的调控发泡工艺过程，分别将机械发泡方法与发泡剂发泡、机械发泡方法与成孔剂发泡方法结合，客服传统方法产品成品率低以及霉变、黄变等质量问题，解决了了哥王药物渣原材料的大用处，解决了了哥王药物渣回收困难和污染等问题的创造性。

4、在本发明实施例提供的技术方案中，先将了哥王纤维粉碎成长度为0.1-0.5um的纤维；然后将了哥王纤维加入聚醚多元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、液体石蜡油、氧化锌、三氯甲烷、三乙醇胺按制备过程中所使用的混合物中后，再通过海绵制备工艺及模具箱制备成不发霉W形状空气净化过滤海绵材料。在W形状海绵发泡过程中加入具有静电吸附作用的纤维，由于纤维的加入，使得制备的具有静电吸附作用的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料可反复水洗使用、通风量大，容尘量高，对微小悬浮粒子有很好的过滤效果，具有新颖性和实用性。

5、关键解决了千百年来沒有W形状海绵材料做空气净化过滤用材、实现了不发霉W形状空气净化过滤海绵材料具能高效快速净化空气PM2.5、清除霉味、异味、除苯、除甲醛、杀菌、杀病毒、杀霉菌难题。预料不到的突破了过滤堆积存放的灰尘PM2.5、纳米级灰尘和霉菌不反弹的创新技术。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定：

图1为本发明了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料的结构示意图；

图2为本发明生产了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料的W形状模具箱结构示意图。

具体实施方式

结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例 1

了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料:

具体步骤为：由以下重量计算原料组成：其特征在于; 了哥王纤维粉8-16克，聚醚多元醇500-700克，二环己基甲烷二异氰酸酯390-470克，水23-32克，尿素5-9克，液体石蜡油8-16克，氧化锌2-3克，三氯甲烷30-60克，三乙醇胺按6-10克。

制造了哥王纤维粉:

(1)用浓度为210克/L的氢氧化钾溶液对了哥王废弃物药渣进行碱煮预处理，以除去其中的果胶和木质素；

(2)将步骤(1)预处理后的了哥王进行水洗至中性，烘干，粉碎得了哥王纤维粉备用；

了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料制造工艺;

其特征在于，优选称取了哥王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克，水28克，尿素6克，先将尿素6克溶于28克水中再把王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克合并投入混合器内进行高速搅拌，转速 300r/min，搅拌时间 170s，搅拌均匀待用;

再称取二环己基甲烷二异氰酸酯430克投入上述已搅拌均匀的混合液中，开启搅拌，搅拌速率600r/min，搅拌时间10s，搅拌结束后，快速灌入W形状模具葙内发泡固化，经固化，熟化后，得到不发霉W形状空气净化海绵材料，所述不发霉W形状空气净化海绵材料具有三维开孔结构，平均直径大小为0.1～0.005um，孔隙率为87～95％，应用于汽车过滤网，空调过滤网，空气净化器过滤网、通风道过滤网，火车过滤网，地铁过滤网，高铁过滤网，飞机过滤网等环保设备过滤。

Claims (2)

1.一种了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料，其特征在于，由以下重量计算原料组成，了哥王纤维粉8-16克，聚醚多元醇500-700克，二环己基甲烷二异氰酸酯390-470克，水23-32克，尿素5-9克，液体石蜡油8-16克，氧化锌2-3克，三氯甲烷30-60克，三乙醇胺按6-10克;

制造了哥王纤维粉:

(1)用浓度为160克/L～230克/L的氢氧化钾溶液对了哥王废弃物药渣进行碱煮预处理，以除去其中的果胶和木质素；

(2)将步骤(1)预处理后的了哥王进行水洗至中性，烘干，粉碎得了哥王纤维粉备用。

2.根据权利要求1所述的了哥王纤维制造的不发霉W形状空气净化过滤海绵材料制造工艺，其特征在于，优选称取了哥王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克，水28克，尿素6克，先将尿素6克溶于28克水中再把王纤维粉13克，聚醚多元醇680克，液体石蜡油11克，氧化锌2克，三氯甲烷42克，三乙醇胺9克合并投入混合器内进行高速搅拌，转速 300r/min，搅拌时间 170s，搅拌均匀待用;

再称取二环己基甲烷二异氰酸酯430克投入上述已搅拌均匀的混合液中，开启搅拌，搅拌速率600r/min，搅拌时间10s，搅拌结束后，快速灌入W形状模具葙内发泡固化，经固化，熟化后，得到不发霉W形状空气净化海绵材料，所述不发霉W形状空气净化海绵材料具有三维开孔结构，平均直径大小为0.1～0.005um，孔隙率为87～95％，应用于汽车过滤网，空调过滤网，空气净化器过滤网，通风道过滤网，火车过滤网，地铁过滤网，高铁过滤网，飞机过滤网和环保设备过滤。