CN109381924A - 一种用于空调的多功能滤芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于空调的多功能滤料的制备方法，包括以下步骤，抗菌粗滤网制备、复合膜层制备、除甲醛颗粒制备、多功能滤芯组装,将活性炭纤维放入容器中，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡,活性炭纤维表面丰富的孔道结构可以最大限度的使抗菌剂在表面附着，且抗菌剂在表面具有较强的附着力，延长了抗菌滤网的使用寿命。采用天然沸石处理后附着生物菌剂，利用细菌代谢产生的酶分解空气中的甲醛等有机气体，具有去除效率高，不产生二次污染等特性，将除甲醛颗粒填充于复合膜层的褶皱之中，可避免折高过大在成使用过程中褶皱吸附问题，降低滤芯运行阻力。
Description
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种用于空调的多功能滤料的制备方法。
背景技术
近年来，随着社会经济的发展，居民的物质消费水平不断得到提高，另一方面，经济的发展也给人们的生活环境带来污染，尤其是PM2.5空气污染问题，越来越受到人们的重视。目前家用空调中的滤网多为粗效滤网，只能过滤毛发纸屑等大颗粒物，对细小粉尘PM2.5及有害气体无去除作用，而现有净化器滤网由于生产工艺原因，阻力偏高，直接用于空调则会影响空调的制冷制热效果。此外，夏季空调使用时，因为室内温度的降低，空气中的水蒸气会凝结在滤芯表面，造成滤芯受潮，长时间使用容易滋生细菌。冬季空调使用时，温暖的室内环境是细菌滋生的温床，极易造成二次污染，因此用于空调的滤芯需要有更加优良的抗菌性能。现有的抗菌滤网多采用聚乙烯或聚酯等化学纤维过滤毡喷洒或浸泡抗菌剂制得，这些化学纤维表面光滑，抗菌剂在纤维表面附着力低，附着量少，抗菌效果不佳。现有的空调滤芯结构与净化器滤芯结构相同，多为褶皱式滤芯，为了降低滤芯阻力，多采用增加折高来增加过滤面积或使用低效滤料进行制作，但是当折高高于5cm时，褶皱间的空隙容易贴合在一起，反而增加了过滤阻力。采用低效滤料加工的滤芯结构简单，功能单一，对PM2.5及有害气体去除率低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于空调的多功能滤芯的制备方法,步骤简单，通过在复合膜层褶皱中添加功能颗粒的方法，可增加折叠滤网折高，增加滤网过滤面积，减小过滤阻力，防止滤网对空调的制冷制热效果造成影响。
本发明的技术方案：一种用于空调的多功能滤料的制备方法，包括以下步骤：
（1）抗菌粗滤网制备，将活性炭纤维放入容器中，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡；
（2）复合膜层制备，采用无纺布纤维骨架材料为基材，在骨架材料表面以熔喷或静电纺丝形式制备纳米纤维层，制备完成后在压力为10-20Mpa，温度为80-160℃条件下热压复合得到纳米纤维复合膜,将纳米纤维复合膜打褶，在垂直褶皱方向上间隔10-20cm采用热熔胶固定；
（3）除甲醛颗粒制备，将天然沸石分子筛在水中漂洗3-5次，去除分子筛表面细粉，分子筛沥水后采用鼓风干燥箱烘干，将处理后的分子筛投入容器中，加入生物菌剂液体，充分搅拌后抽真空一定时间，经自然晾干后得到除甲醛颗粒，所述生物菌剂为有效菌浓度大于10亿/克，生物菌种类为侧孢芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或两种；
（4）多功能滤芯组装，将步骤（1）中制备的活性炭纤维毡为粗过滤层，将步骤（3）中制备的功能颗粒层填充于步骤（2）制得的复合膜层的正反面褶皱中，一侧采用无纺布密封，活性炭纤维毡置于无纺布外侧，另一侧采用纱网涂胶密封，滤芯四周采用卡纸或硬质无纺布封边，黏贴密封棉后得到多功能空调滤芯。
进一步的改进在于，步骤（1）中所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂或生物抗菌剂，抗菌剂浓度为1-10%，所述抽真空时间为10-60min，所述活性炭纤维毡克重为10-50g/m2。
进一步的改进在于，步骤（2）中所述骨架材料为聚乙烯、聚酯或玻纤，骨架材料克重为6-30g/m2，所述纳米纤维层克重为5-20g/m2,所述纳米纤维直径为0.02-1μm，纳米纤维复合膜打褶高度为3-30cm。
进一步的改进在于，步骤（3）中所述天然沸石分子筛粒径为1-3mm，加入生物菌剂液体与沸石分子筛质量比为1:1-2:1，所述抽真空时间为5-10min。
进一步的改进在于，步骤（4）中所述的除甲醛颗粒在复合膜层的褶皱中添加量为每平方米复合膜层添加除甲醛颗粒30-80g，所述纱网的网眼直径为1-3mm，所述密封用无纺布克重为7-30g/m2。
与现有技术相比，本发明所述的用于空调的多功能滤料制备方法，将活性炭纤维进入抗菌剂中进行抽滤，使活性炭纤维孔道中的气体被抗菌剂替代，增加了抗菌剂的附着量及附着牢度，抗菌效果更佳持久。除甲醛颗粒采用天然沸石分子筛培养生物菌剂，利用对甲醛等有害气体的生物菌剂代谢作用对有害气体进行分解，延长滤网使用寿命。此外，通过在复合膜层褶皱中添加功能颗粒,可防止折高过大造成滤芯使用过程两折之间被吸附在一起，造成过滤阻力增加，影响空调使用效果。
附图说明
图1为本发明所述的活性炭纤维;
图2为本发明所述的抗菌活性炭纤维。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的多功能空调滤芯进行进一步的说明。
实施例1
一种用于空调的多功能滤芯制备方法,包括以下步骤：
（1）抗菌粗滤网制备，将活性炭纤维放入容器中，图1为所使用的活性炭纤维电镜照片，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡，图2为制备的抗菌活性炭纤维电镜照片。所使用的抗菌剂为有机抗菌剂，抗菌剂浓度为1%，抽真空时间为60min，制成的活性炭纤维毡克重为50g/m2。
（2）复合膜层制备，采用无纺布纤维骨架材料为基材，在骨架材料表面以熔喷形式制备纳米纤维层，制备完成后在压力为10Mpa，温度为80℃条件下热压复合得到纳米纤维复合膜,将纳米纤维复合膜打褶，在垂直褶皱方向上间隔10cm采用热熔胶固定；所使用的骨架材料为聚乙烯，克重为6g/m2，纳米纤维层克重为20g/m2,纳米纤维直径为0.02μm，纳米纤维复合膜打褶高度为3cm。
（3）除甲醛颗粒制备，将天然沸石分子筛在水中漂洗3次，去除分子筛表面细粉，分子筛沥水后采用鼓风干燥箱烘干，将处理后的分子筛投入容器中，加入生物菌剂液体，充分搅拌后抽真空一定时间，经自然晾干后得到除甲醛颗粒，生物菌剂为有效菌浓度15亿/克，生物菌种类为侧孢芽孢杆菌, 此步骤中所所使用的天然沸石分子筛粒径为1mm，加入生物菌剂液体与沸石分子筛质量比为1:1，抽真空时间为5min。
（4）多功能滤芯组装，将步骤（1）中制备的活性炭纤维毡为粗过滤层，将步骤（3）中制备的功能颗粒层填充于步骤（2）制得的复合膜层的正反面褶皱中，一侧采用无纺布密封，活性炭纤维毡置于无纺布外侧，另一侧采用纱网涂胶密封，滤芯四周采用硬质无纺布封边，黏贴密封棉后得到多功能空调滤芯。除甲醛颗粒在复合膜层的褶皱中添加量为每平方米复合膜层添加除甲醛颗粒30g，所使用纱网的网眼直径为1mm，所述密封用无纺布克重为7g/m2。使用此方法制备的空调多功能滤芯运行阻力32Pa，对PM2.5去除率大于99.98%，甲醛去除率高于90%，安装于吸顶式空调中，不影响空调的制冷制热效果。
实施例2
一种用于空调的多功能滤芯制备方法，包括以下步骤：
（1）抗菌粗滤网制备，将活性炭纤维放入容器中，图1为所使用的活性炭纤维电镜照片，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡，图2为制备的抗菌活性炭纤维电镜照片。所使用的抗菌剂为无机抗菌剂，抗菌剂浓度为10%，抽真空时间为10min，制成的活性炭纤维毡克重为10g/m2。
（2）复合膜层制备，采用无纺布纤维骨架材料为基材，在骨架材料表面以静电纺丝形式制备纳米纤维层，制备完成后在压力为20Mpa，温度为160℃条件下热压复合得到纳米纤维复合膜,将纳米纤维复合膜打褶，在垂直褶皱方向上间隔20cm采用热熔胶固定；所使用的骨架材料为聚酯，克重为20g/m2，纳米纤维层克重为5g/m2,纳米纤维直径为1μm，纳米纤维复合膜打褶高度为30cm。
（3）除甲醛颗粒制备，将天然沸石分子筛在水中漂洗5次，去除分子筛表面细粉，分子筛沥水后采用鼓风干燥箱烘干，将处理后的分子筛投入容器中，加入生物菌剂液体，充分搅拌后抽真空一定时间，经自然晾干后得到除甲醛颗粒，生物菌剂为有效菌浓度12亿/克，生物菌种类为侧孢芽孢杆菌, 此步骤中所所使用的天然沸石分子筛粒径为3mm，加入生物菌剂液体与沸石分子筛质量比为2:1，抽真空时间为10min。
（4）多功能滤芯组装，将步骤（1）中制备的活性炭纤维毡为粗过滤层，将步骤（3）中制备的功能颗粒层填充于步骤（2）制得的复合膜层的正反面褶皱中，一侧采用无纺布密封，活性炭纤维毡置于无纺布外侧，另一侧采用纱网涂胶密封，滤芯四周采用卡纸封边，黏贴密封棉后得到多功能空调滤芯。除甲醛颗粒在复合膜层的褶皱中添加量为每平方米复合膜层添加除甲醛颗粒80g，所使用纱网的网眼直径为3mm，所述密封用无纺布克重为30g/m2。使用此方法制备的空调多功能滤芯运行阻力28Pa，对PM2.5去除率大于99.97%，甲醛去除率高于95%，安装于管道式式空调中，不影响空调的制冷制热效果。
实施例3
一种用于空调的多功能滤芯制备方法，包括以下步骤：
（1）抗菌粗滤网制备，将活性炭纤维放入容器中，图1为所使用的活性炭纤维电镜照片，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡，图2为制备的抗菌活性炭纤维电镜照片。所使用的抗菌剂为生物抗菌剂，抗菌剂浓度为5%，抽真空时间为30min，制成的活性炭纤维毡克重为30g/m2。
（2）复合膜层制备，采用无纺布纤维骨架材料为基材，在骨架材料表面以熔喷形式制备纳米纤维层，制备完成后在压力为15Mpa，温度为100℃条件下热压复合得到纳米纤维复合膜,将纳米纤维复合膜打褶，在垂直褶皱方向上间隔15cm采用热熔胶固定；所使用的骨架材料为玻璃纤维，克重为20g/m2，纳米纤维层克重为10g/m2,纳米纤维直径为0.5μm，纳米纤维复合膜打褶高度为15cm。
（3）除甲醛颗粒制备，将天然沸石分子筛在水中漂洗4次，去除分子筛表面细粉，分子筛沥水后采用鼓风干燥箱烘干，将处理后的分子筛投入容器中，加入生物菌剂液体，充分搅拌后抽真空一定时间，经自然晾干后得到除甲醛颗粒，生物菌剂为有效菌浓度为16亿/克，生物菌种类为枯草芽孢杆菌, 此步骤中所所使用的天然沸石分子筛粒径为2mm，加入生物菌剂液体与沸石分子筛质量比为1:1，抽真空时间为8min。
（4）多功能滤芯组装，将步骤（1）中制备的活性炭纤维毡为粗过滤层，将步骤（3）中制备的功能颗粒层填充于步骤（2）制得的复合膜层的正反面褶皱中，一侧采用无纺布密封，活性炭纤维毡置于无纺布外侧，另一侧采用纱网涂胶密封，滤芯四周采用卡纸封边，黏贴密封棉后得到多功能空调滤芯。除甲醛颗粒在复合膜层的褶皱中添加量为每平方米复合膜层添加除甲醛颗粒40g，所使用纱网的网眼直径为2mm，所述密封用无纺布克重为10g/m2。使用此方法制备的空调多功能滤芯运行阻力35Pa，对PM2.5去除率大于99.99%，甲醛去除率高于93%，安装于吸顶式空调中，不影响空调的制冷制热效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于空调的多功能滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）抗菌粗滤网制备，将活性炭纤维放入容器中，加入抗菌剂溶液，使活性炭纤维完全浸入抗菌剂溶液中，将容器密闭，抽真空一定时间后，将活性炭取出，自然晾干后制成活性炭纤维毡；
（2）复合膜层制备，采用无纺布纤维骨架材料为基材，在骨架材料表面以熔喷或静电纺丝形式制备纳米纤维层，制备完成后在压力为10-20Mpa，温度为80-160℃条件下热压复合得到纳米纤维复合膜,将纳米纤维复合膜打褶，在垂直褶皱方向上间隔10-20cm采用热熔胶固定；
（3）除甲醛颗粒制备，将天然沸石分子筛在水中漂洗3-5次，去除分子筛表面细粉，分子筛沥水后采用鼓风干燥箱烘干，将处理后的分子筛投入容器中，加入生物菌剂液体，充分搅拌后抽真空一定时间，经自然晾干后得到除甲醛颗粒，所述生物菌剂为有效菌浓度大于10亿/克，生物菌种类为侧孢芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或两种；
（4）多功能滤芯组装，将步骤（1）中制备的活性炭纤维毡为粗过滤层，将步骤（3）中制备的功能颗粒层填充于步骤（2）制得的复合膜层的正反面褶皱中，一侧采用无纺布密封，活性炭纤维毡置于无纺布外侧，另一侧采用纱网涂胶密封，滤芯四周采用卡纸或硬质无纺布封边，黏贴密封棉后得到多功能空调滤芯。
2.根据权利要求1所述的一种用于空调的多功能滤料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂或生物抗菌剂，抗菌剂浓度为1-10%，所述抽真空时间为10-60min，所述活性炭纤维毡克重为10-50g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种用于空调的多功能滤料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述骨架材料为聚乙烯、聚酯或玻纤，骨架材料克重为6-30g/m2，所述纳米纤维层克重为5-20g/m2,所述纳米纤维直径为0.02-1μm，纳米纤维复合膜打褶高度为3-30cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于空调的多功能滤料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述天然沸石分子筛粒径为1-3mm，加入生物菌剂液体与沸石分子筛质量比为1:1-2:1，所述抽真空时间为5-10min。
5.根据权利要求1所述的一种用于空调的多功能滤料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的除甲醛颗粒在复合膜层的褶皱中添加量为每平方米复合膜层添加除甲醛颗粒30-80g，所述纱网的网眼直径为1-3mm，所述密封用无纺布克重为7-30g/m2。
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