CN109012018A - 基于甲醛净化功能的过滤网 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于甲醛净化功能的过滤网，所述过滤网包括框架和过滤网主体，所述过滤网主体位于框架的里面，所述过滤网主体由若干个蜂窝状的网格堆积构成，所述网格为六边形；所述过滤网主体的材质为聚酯纤维，过滤网主体是由聚酯纤维编织而成，所述聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。

Description

基于甲醛净化功能的过滤网
技术领域
本申请涉及空气净化设备技术领域，尤其涉及一种基于甲醛净化功能的过滤网。
背景技术
随着社会的进步和人民生活水平的提高，人们对生活品质提出了更高的要求。百姓购房，居室装修，以及石油、煤、天然气、化工制品、汽车等的应用与推广，在提高我们的生活水平的同时给我们的室内和室外空气带来一定程度的污染，尤其近年来室内装修日益豪华，家用化学品大量使用、吸烟、烹饪等人为活动造成的室内外空气污染问题已不容忽视，而环境的好坏直接影响着人们的身体健康。而传统的过滤材料已经无法满足人们的要求，特别是抗菌、去除有毒有害气体等方面。
发明内容
本发明旨在提供一种基于甲醛净化功能的过滤网，以至少解决上述提出问题之一。
本发明的实施例中提供了一种基于甲醛净化功能的过滤网，所述过滤网包括框架和过滤网主体，所述过滤网主体位于框架的里面，所述框架包括前框架和后框架，所述前框架和后框架的中心为中空，所述框架的四周设有边框，所述边框包括前边框和后边框，前框架的四周为前边框，后框架的四周为后边框，所述前边框的宽度比后边框的宽度窄，所述后框架的中空面积比前框架的中空面积小，所述后框架的中空面积小于过滤网的面积，使得后边框挡住过滤网主体，所述前框架的中空面积大于过滤网主体的面积，前边框设有凹槽，所述凹槽用于卡扣盖板，所述盖板设有边檐，将过滤网固定在框架上，所述盖板包括凸板，所述凸板与凹槽相互匹配扦插在一起；所述过滤网主体由若干个蜂窝状的网格堆积构成，所述网格为六边形；所述过滤网主体的材质为聚酯纤维，过滤网主体是由聚酯纤维编织而成，所述聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
1、本发明提供的蜂窝活性炭过滤网，设计合理，结构简单，通过盖板将过滤板主体卡住，可以实现的过滤网的替换，实现框架的多次利用，有效杜绝框架和过滤网一体成型造成框架的浪费，同时过滤网主体采用蜂窝状网格的形状，有效的增加了接触面积，实现活性炭过滤网的高效利用。
2、本发明的所述过滤网主体的材质为聚酯纤维，该聚酯纤维具有抗菌防螨、除醛等功能，能够满足多种功能化的需要。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的蜂窝活性炭过滤网的前视结构示意图。
图2为本发明的蜂窝活性炭过滤网的后视结构示意图。
图3为本发明的盖板结构示意图。
其中：1-框架，2-过滤网主体，3-前框架，4-后框架，5-前边框，6-后边框，7-凹槽，8-盖板，9-凸板，10-网格，11.边檐。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的实施例涉及一种基于甲醛净化功能的过滤网，所述过滤网包括框架1和过滤网主体2，所述过滤网主体2位于框架1的里面，所述框架包括前框架3和后框架4，所述前框架3和后框架4的中心为中空，所述框架的四周设有边框，所述边框包括前边框5和后边框6，前框架的四周为前边框5，后框架的四周为后边框6，所述前边框的宽度比后边框的宽度窄，所述后框架的中空面积比前框架的中空面积小，所述后框架的中空面积小于过滤网的面积，使得后边框挡住过滤网主体，所述前框架的中空面积大于过滤网主体的面积，前边框5设有凹槽7，所述凹槽7用于卡扣盖板8，所述盖板设有边檐11，将过滤网固定在框架上，所述盖板包括凸板9，所述凸板9与凹槽7相互匹配扦插在一起；所述过滤网主体由若干个蜂窝状的网格10堆积构成，所述网格10为六边形。
进一步，所述蜂窝状的网格中装有活性炭，其中活性炭采用颗粒活性炭，所述颗粒活性炭采用煤质炭、木质炭或果壳炭中任意两种的混合得到。
进一步，所述的框架所用的材质为聚甲醛树脂。
进一步，所述框架的厚度小于过滤网主体的厚度。
进一步，所述过滤网的厚度为0.3～1.5cm。
进一步，所述过滤网主体的材质为聚酯纤维，过滤网主体是由聚酯纤维编织而成，所述聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
该聚酯纤维具有抗菌防螨、除醛等功能，能够满足多种功能化的需要。通过将聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺，并且，聚酯母粒中设有多功能填料，能够使得聚酯纤维的抗菌防螨、除醛等功能得到最大程度的发挥，并产生意料不到的协同效果。
所述聚酯纤维中，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为65-90％、10-35％。
进一步，，所述，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为76％、24％。
进一步，该聚酯母粒是将多功能填料与聚酯粉料混合、造粒得到的，其中，多功能填料的质量含量为25-30％。
进一步，该多功能填料由Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子组成。
贝壳粉的主要成份为碳酸钙，其特殊的多孔结构具有极大的吸附性，通过添加贝壳粉作为载体，一方面提高了上述其余物质的吸附性，同时改善了分散性，对于多功能的发挥起到积极效果。其中，Ca-ZnO纳米粒子是将氧化锌掺杂Ca，氧化锌与氧化铜均为具有抗菌性能的无机金属氧化物，通过纳米级技术将Ca对氧化锌掺杂，进而与氧化铜结合，具有广谱和高效的抗菌性能，并且，二氧化钛对于抗菌性的发挥起到催化作用；其中，锰的氧化物是一种过渡金属氧化物催化型除醛无机物，其对于甲醛具有分解效果，然而，其一般在高温下活性较高，并且发挥活性时间较长，氧化铟是一种重要的半导体材料，其具有良好的力学、光学、磁学、气敏等性能，本实施方案中，将MnO2与Al2O3-In2O3粒子结合，Al2O3-In2O3粒子能够最大化消除MnO2分解甲醛过程中中间产物的积累，进而提高了除醛效率，起到了意料不到的技术效果。
进一步，多功能填料中，所述Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子的质量比例为5:1:1:10:3:4。
进一步，所述贝壳粉的粒径小于20μm(500目)；所述Ca-ZnO纳米粒子的粒径为100-200nm；所述Al2O3-In2O3粒子2-3μm；所述TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子和MnO2粒子的粒径分别为50nm、100nm和50nm。
下面结合具体实施例对本发明所述聚酯纤维做出进一步说明。
实施例1
本实施例中，一种聚酯纤维，该聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
所述聚酯纤维中，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为90％、10％；该聚酯母粒是将多功能填料与聚酯粉料混合、造粒得到的，其中，多功能填料的质量含量为25-30％；该多功能填料由Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子组成。
如下为本实施例聚酯纤维的制备方法：
步骤1、制备Al2O3-In2O3粒子：将10ml浓度为0.1mol/L的In(NO3)3·5H2O溶液、10ml浓度为0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和50ml去离子水混合均匀，在搅拌下滴加氨水，调节pH值为7.8，磁力搅拌1h，然后转移到水热釜中，在密封情况下，于200℃反应20h，然后将反应产物离心分离，清洗，干燥，在450℃煅烧2h得到Al2O3-In2O3粒子；
步骤2、制备Ca-ZnO纳米粒子：取100ml去离子水，在其中分别加入0.01mol碳酸钙和0.01mol的乙酸锌，搅拌均匀，然后加入400ml乙醇，再加入10ml、0.1mol/L的稀盐酸，得到混合溶液，在1000W下超声处理10min，然后将10ml、质量分数为28％的氨水滴入混合溶液，使混合溶液pH值为8.2，进行超声辅助化学反应，待反应结束后，高速离心收集产物，经清洗、干燥过程后得到Ca-ZnO纳米粒子；
步骤3、制备多功能填料：收集生蚝贝壳，清洗后，将其浸泡在质量分数8％的NaOH溶液中2h，然后取出，80℃干燥24h，将干燥的贝壳置于粉碎机中粉碎，过筛，行星式球磨机球磨10h，置于马弗炉中900℃煅烧2h，得到贝壳粉；将贝壳粉与Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子混合均匀，制备成浆料，通过球磨机研磨混合，然后500℃煅烧4h，得到多功能填料；
步骤4、制备聚酯母粒：将多功能填料加入到聚酯粉料中，采用双螺杆造粒工艺分别制得聚酯母粒；
步骤5、制备聚酯纤维:将聚酯切片与聚酯母粒进行混合干燥；干燥后的原料经螺杆挤出机得到所述的聚酯纤维。
进而，对本实施例中聚酯纤维进行测试：
其中，力学性能：单丝纤度为1.6dtex，断裂强度为4.6cN/dtex，断裂伸长率为38％。除醛性能：采用静态试验，测试本实施例得到的聚酯纤维对于甲醛浓度在200ppm时的除醛性能，本实施例的聚酯纤维与甲醛反应5h后甲醛的去除率为88.3％。抗菌性能：本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99％，标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的的抑菌率≥60％时，样品具有抗菌效果，从测试结果可以得出，本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果。
实施例2
本实施例中，一种聚酯纤维，该聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
所述聚酯纤维中，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为65-％、35％；该聚酯母粒是将多功能填料与聚酯粉料混合、造粒得到的，其中，多功能填料的质量含量为25-30％；该多功能填料由Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子组成。
如下为本实施例聚酯纤维的制备方法：
步骤1、制备Al2O3-In2O3粒子：将10ml浓度为0.1mol/L的In(NO3)3·5H2O溶液、10ml浓度为0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和50ml去离子水混合均匀，在搅拌下滴加氨水，调节pH值为7.8，磁力搅拌1h，然后转移到水热釜中，在密封情况下，于200℃反应20h，然后将反应产物离心分离，清洗，干燥，在450℃煅烧2h得到Al2O3-In2O3粒子；
步骤2、制备Ca-ZnO纳米粒子：取100ml去离子水，在其中分别加入0.01mol碳酸钙和0.01mol的乙酸锌，搅拌均匀，然后加入400ml乙醇，再加入10ml、0.1mol/L的稀盐酸，得到混合溶液，在1000W下超声处理10min，然后将10ml、质量分数为28％的氨水滴入混合溶液，使混合溶液pH值为8.2，进行超声辅助化学反应，待反应结束后，高速离心收集产物，经清洗、干燥过程后得到Ca-ZnO纳米粒子；
步骤3、制备多功能填料：收集生蚝贝壳，清洗后，将其浸泡在质量分数8％的NaOH溶液中2h，然后取出，80℃干燥24h，将干燥的贝壳置于粉碎机中粉碎，过筛，行星式球磨机球磨10h，置于马弗炉中900℃煅烧2h，得到贝壳粉；将贝壳粉与Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子混合均匀，制备成浆料，通过球磨机研磨混合，然后500℃煅烧4h，得到多功能填料；
步骤4、制备聚酯母粒：将多功能填料加入到聚酯粉料中，采用双螺杆造粒工艺分别制得聚酯母粒；
步骤5、制备聚酯纤维:将聚酯切片与聚酯母粒进行混合干燥；干燥后的原料经螺杆挤出机得到所述的聚酯纤维。
进而，对本实施例中聚酯纤维进行测试：
其中，力学性能：单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为4.9cN/dtex，断裂伸长率为39％。除醛性能：采用静态试验，测试本实施例得到的聚酯纤维对于甲醛浓度在200ppm时的除醛性能，本实施例的聚酯纤维与甲醛反应5h后甲醛的去除率为84.3％。抗菌性能：本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99％，标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的的抑菌率≥60％时，样品具有抗菌效果，从测试结果可以得出，本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果。
实施例3
本实施例中，一种聚酯纤维，该聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
所述聚酯纤维中，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为76％、24％；该聚酯母粒是将多功能填料与聚酯粉料混合、造粒得到的，其中，多功能填料的质量含量为25-30％；该多功能填料由Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子组成。
如下为本实施例聚酯纤维的制备方法：
步骤1、制备Al2O3-In2O3粒子：将10ml浓度为0.1mol/L的In(NO3)3·5H2O溶液、10ml浓度为0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和50ml去离子水混合均匀，在搅拌下滴加氨水，调节pH值为7.8，磁力搅拌1h，然后转移到水热釜中，在密封情况下，于200℃反应20h，然后将反应产物离心分离，清洗，干燥，在450℃煅烧2h得到Al2O3-In2O3粒子；
步骤2、制备Ca-ZnO纳米粒子：取100ml去离子水，在其中分别加入0.01mol碳酸钙和0.01mol的乙酸锌，搅拌均匀，然后加入400ml乙醇，再加入10ml、0.1mol/L的稀盐酸，得到混合溶液，在1000W下超声处理10min，然后将10ml、质量分数为28％的氨水滴入混合溶液，使混合溶液pH值为8.2，进行超声辅助化学反应，待反应结束后，高速离心收集产物，经清洗、干燥过程后得到Ca-ZnO纳米粒子；
步骤3、制备多功能填料：收集生蚝贝壳，清洗后，将其浸泡在质量分数8％的NaOH溶液中2h，然后取出，80℃干燥24h，将干燥的贝壳置于粉碎机中粉碎，过筛，行星式球磨机球磨10h，置于马弗炉中900℃煅烧2h，得到贝壳粉；将贝壳粉与Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子混合均匀，制备成浆料，通过球磨机研磨混合，然后500℃煅烧4h，得到多功能填料；
步骤4、制备聚酯母粒：将多功能填料加入到聚酯粉料中，采用双螺杆造粒工艺分别制得聚酯母粒；
步骤5、制备聚酯纤维:将聚酯切片与聚酯母粒进行混合干燥；干燥后的原料经螺杆挤出机得到所述的聚酯纤维。
进而，对本实施例中聚酯纤维进行测试：
其中，力学性能：单丝纤度为1.6dtex，断裂强度为4.8cN/dtex，断裂伸长率为39％。除醛性能：采用静态试验，测试本实施例得到的聚酯纤维对于甲醛浓度在200ppm时的除醛性能，本实施例的聚酯纤维与甲醛反应5h后甲醛的去除率为85.3％。抗菌性能：本实施例的聚酯纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的的抑菌率达到99％，标准规定对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠菌的的抑菌率≥60％时，样品具有抗菌效果，从测试结果可以得出，本实施例中的聚酯纤维具有良好的抑菌效果。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述过滤网包括框架和过滤网主体，所述过滤网主体位于框架的里面，所述框架包括前框架和后框架，所述前框架和后框架的中心为中空，所述框架的四周设有边框，所述边框包括前边框和后边框，前框架的四周为前边框，后框架的四周为后边框，所述前边框的宽度比后边框的宽度窄，所述后框架的中空面积比前框架的中空面积小，所述后框架的中空面积小于过滤网的面积，使得后边框挡住过滤网主体，所述前框架的中空面积大于过滤网主体的面积，前边框设有凹槽，所述凹槽用于卡扣盖板，所述盖板设有边檐，将过滤网固定在框架上，所述盖板包括凸板，所述凸板与凹槽相互匹配扦插在一起；所述过滤网主体由若干个蜂窝状的网格堆积构成，所述网格为六边形；所述过滤网主体的材质为聚酯纤维，过滤网主体是由聚酯纤维编织而成，所述聚酯纤维是以聚酯切片和聚酯母粒熔融混纺制备得到的。
2.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述蜂窝状的网格中装有活性炭，其中活性炭采用颗粒活性炭，所述颗粒活性炭采用煤质炭、木质炭或果壳炭中任意两种的混合得到。
3.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述的框架所用的材质为聚甲醛树脂。
4.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述框架的厚度小于过滤网主体的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述过滤网的厚度为0.3～1.5cm。
6.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述聚酯纤维中，聚酯切片、聚酯母粒的质量占比分别为65-90％、10-35％。
7.根据权利要求1所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述聚酯母粒是将多功能填料与聚酯粉料混合、造粒得到的，其中，所述多功能填料由Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子组成。
8.根据权利要求7所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，多功能填料中，所述Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、贝壳粉、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子的质量比例为5:1:1:10:3:4。
9.根据权利要求7所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述贝壳粉的粒径小于20μm；所述Ca-ZnO纳米粒子的粒径为100-200nm；所述Al2O3-In2O3粒子2-3μm；所述TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子和MnO2粒子的粒径分别为50nm、100nm和50nm。
10.根据权利要求7所述的一种基于甲醛净化功能的过滤网，其特征在于，所述聚酯纤维的制备方法：
步骤1、制备Al2O3-In2O3粒子：将10ml浓度为0.1mol/L的In(NO3)3·5H2O溶液、10ml浓度为0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和50ml去离子水混合均匀，在搅拌下滴加氨水，调节pH值为7.8，磁力搅拌1h，然后转移到水热釜中，在密封情况下，于200℃反应20h，然后将反应产物离心分离，清洗，干燥，在450℃煅烧2h得到Al2O3-In2O3粒子；
步骤2、制备Ca-ZnO纳米粒子：取100ml去离子水，在其中分别加入0.01mol碳酸钙和0.01mol的乙酸锌，搅拌均匀，然后加入400ml乙醇，再加入10ml、0.1mol/L的稀盐酸，得到混合溶液，在1000W下超声处理10min，然后将10ml、质量分数为28％的氨水滴入混合溶液，使混合溶液pH值为8.2，进行超声辅助化学反应，待反应结束后，高速离心收集产物，经清洗、干燥过程后得到Ca-ZnO纳米粒子；
步骤3、制备多功能填料：收集生蚝贝壳，清洗后，将其浸泡在质量分数8％的NaOH溶液中2h，然后取出，80℃干燥24h，将干燥的贝壳置于粉碎机中粉碎，过筛，行星式球磨机球磨10h，置于马弗炉中900℃煅烧2h，得到贝壳粉；将贝壳粉与Ca-ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、CuO纳米粒子、MnO2粒子和Al2O3-In2O3粒子混合均匀，制备成浆料，通过球磨机研磨混合，然后500℃煅烧4h，得到多功能填料；
步骤4、制备聚酯母粒：将多功能填料加入到聚酯粉料中，采用双螺杆造粒工艺分别制得聚酯母粒；
步骤5、制备聚酯纤维:将聚酯切片与聚酯母粒进行混合干燥；干燥后的原料经螺杆挤出机得到所述的聚酯纤维。
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