CN112076536A - 纳米银活性滤芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空气净化的技术领域，尤其涉及一种纳米银活性滤芯，包括滤芯本体，其包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸，该片状滤纸由进风面至出风面方向依次包括纳米银抗菌层、过滤层及保护层，所述纳米银抗菌层为固载有纳米银离子的酚类复合纤维制备而成，实现纳米银离子更加紧固的与酚类复合纤维相结合。本发明还涉及该纳米银活性滤芯的制备方法，利用酚类化合物结构多样性，改变纳米银离子成不同的外形，使纳米银离子更加紧固的与酚类复合纤维相结合，不易脱落而增强了抗菌性能，并且可以水洗使用，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效。

Description

纳米银活性滤芯及其制备方法
技术领域
本发明属于空气净化的技术领域，尤其涉及一种纳米银活性滤芯及该纳米银活性滤芯的制备方法。
背景技术
随着我国工业化进程的不断推进，环境污染问题日益突出，尤其是空气污染问题已经严重影响到人们的生活和健康。突出的环境问题使得人们对空气污染的防护意识日渐加强，空气净化器应用日益广泛。然而，空气净化器虽起到对空气的一定过滤作用，但是并不能抑制过滤空气过程中的有害细菌在滤芯上生长繁殖，不能有效保障人身健康。
目前抑制有害细菌在滤芯上滋生的方案大多采用在滤芯表层喷涂抗菌剂来实现。抗菌剂按照结构不同可分为有机抗菌剂、天然抗菌剂、无机抗菌剂；其中，有机抗菌剂因安全性差、环境污染严重被禁用，天然抗菌剂因耐热性、持久性差而少用，而无机抗菌剂具有持久性高、耐热性好、不易产生耐药性、安全性高等特点，广泛应用在众多行业。无机抗菌剂研究最多的当属银系抗菌剂，目前已商品化的无机抗菌剂大多是银系抗菌剂；银系抗菌剂包括银离子、金属银以及纳米银颗粒。与银离子、金属银相比，纳米银颗粒由于纳米粒子的量子效应、小尺寸效应以及极大的比表面积而广泛使用。但是，采用在滤芯表层喷涂抗菌剂，会造成抗菌剂附着不牢固易脱落、抗菌性能差，另引发吸附纳米银颗粒有损人身健康；且附着抗菌剂的滤芯不可水洗，造成耐水性差的弊端，从而不能达到长效抗菌、抗菌性能佳的功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米银活性滤芯，旨在解决现有技术中的表层喷涂抗菌剂的滤芯使用过程中抗菌剂附着不牢固易脱落，造成抗菌性能差，另脱落的纳米银颗粒被吸附有损人身健康；并且附着抗菌剂的滤芯不可水洗，造成耐水性差等技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种纳米银活性滤芯，包括滤芯本体；可选地，所述滤芯本体包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸，该片状滤纸由进风面至出风面方向依次包括纳米银抗菌层、过滤层及保护层，所述纳米银抗菌层为固载有纳米银颗粒的酚类复合纤维制备而成。所述纳米银抗菌层使得纳米银离子结合酚类化合物结构多样性，改变成不同的外形，使其更加紧固的与载体相结合，不易脱落而增强了抗菌性能，并且可以水洗使用，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效。
可选地，所述片状滤纸采用呈折叠至W状结构设置。该结构设计增大单位面积的吸附、过滤效能。
可选地，所述片状滤纸的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体。
可选地，所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈W状设置的胶线。
可选地，还包括框体，该框体置于所述片状滤纸的侧面；所述片状滤纸以热熔胶的方式与所述框体进行无缝粘合。该结构设计起到强化所述片状滤纸的强度及便于该菌消毒净化滤芯安装的目的。
可选地，所述框体背离所述片状滤纸的一侧设有密封部件。该结构设计起到增强该菌消毒净化滤芯安装后的气密性。
本发明实施例提供的纳米银活性滤芯中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
1、通过置于该纳米银活性滤芯进风面的所述纳米银抗菌层，其通过聚酯纤维无纺布浸渍在酚类化合物溶液中得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布，酚类复合纤维布和含纳米银离子成分的悬浊液固载反应后，进行干燥处理，使得纳米银离子固载在的酚类复合纤维布表面微孔结构内。本发明利用酚类化合物结构多样性，改变纳米银离子成不同的外形，使其更加紧固的与酚类复合纤维相结合，不易脱落而增强了抗菌性能，并且可以水洗使用，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效，具有潜在的市场经济价值，具有较强的推广功能。
2、所述过滤层采用HEPA层，有效过滤汽车尾气、PM2.5及重金属等细小颗粒物，过滤效果达到97％以上，进一步强化该净化滤芯的过滤效能；另外，所述保护层采用拒水性纤维材料制作而成，保证防水分进入及较好的透气性，使用寿命长，且可进一步起到强化所述纳米银抗菌层的抗菌性能。
本发明的第二目在于提供一种纳米银活性滤芯的制备方法，包括以下步骤：
S1：酚类复合纤维的制备；
S2：含有纳米银离子成分的悬浊液的制备；
S3：将步骤S2得到的悬浊液中的纳米银颗粒成分固载至步骤S1得到的酚类复合纤维的表面微孔结构内，制备出所述纳米银抗菌层；
S4：将所述纳米银抗菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸；
S5：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S3得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。
可选地，步骤S1中，其具体制备过程如下：
S11：将聚酯纤维无纺布在100℃～200℃下烘干1h～5h，取出后在沸水中蒸煮处理；
S12：将120g～180g三羟甲基氨基甲烷与800ml的去离子水在1L烧杯中充分搅拌溶解，待冷却至室温，再加入20ml～70ml浓HCl，将溶液定容至1L，高温高压灭菌后室温保存，得到PH为7.4～8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液；
S13:将酚类化合物4g～15g溶解在步骤S12得到的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，得到浓度为0.5g/L～4g/L酚类化合物溶液；
S14:将步骤S11得到的聚酯纤维无纺布以1：50的浴比浸渍在步骤S13得到的酚类化合物溶液中，在室温条件下，搅拌反应10min～30min，搅拌速度为100r/min～200r/min；
S15：取出步骤S14处理的聚酯纤维无纺布，依次采用去离子水和无水乙醇洗涤2～5次，经风干得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布。
可选地，步骤S2中，其具体制备过程如下：
S21：将纳米银线、有机硅和乙二醇按质量份数比(0.01～0.04)：(1～4):1在100℃～120℃混合，并经搅拌反应2h～4h，搅拌速度为150r/min～300r/min；充分反应后的溶液，清洗并吹干得到改性纳米银线；
S22：将步骤S21得到的改性纳米银线加入质量配比为1：(3～5)：(2～4)水、乙二醇和异丙醇组成的混合液中，得到含质量比为0.01％～0.1％的纳米银离子成分的悬浊液。
可选地，步骤S3中，其具体制备过程如下：
S31：将步骤S15中得到的酚类复合纤维布和步骤S22中得到的含纳米银离子成分的悬浊液按质量份数比为1:50～1:150，在反应温度60℃～90℃，反应时间30min～50min的条件下进行搅拌、超声震荡下，进行固载反应；
S32：在步骤S31的固载反应后，在干燥温度30℃～50℃，干燥时间3h～8h条件下的进行干燥处理，即得所述纳米银抗菌层。
本发明实施例提供的纳米银活性滤芯的制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
本发明的制备方法通过聚酯纤维无纺布浸渍在酚类化合物溶液中得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布，该酚类复合纤维布和含纳米银离子成分的悬浊液固载反应后，进行干燥处理，得到所述纳米银抗菌层，使得纳米银离子固载在的酚类复合纤维布表面微孔结构内。本发明采用附有酚类化合物的酚类复合纤维布，利用酚类化合物结构多样性，使得纳米银离子成不同的外形，经各种键合作用，强化纳米银离子的附着力，实现纳米银离子牢牢固载在酚类复合纤维布表面微孔结构内，不易脱落，而抗菌效果显著，并且可以水洗使用，有效解决现有技术中的表层喷涂抗菌剂的滤芯使用过程中抗菌剂附着不牢固易脱落造成抗菌性能差，另脱落的纳米银颗粒被吸附有损人身健康；及附着抗菌剂的滤芯不可水洗造成耐水性差等技术问题，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效，进一步强化该纳米银活性滤芯的抗菌过滤效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的纳米银活性滤芯的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的纳米银活性滤芯的分解结构图。
图3为本发明实施例提供的框体外侧粘附密封部件的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的片状滤纸横断面示意图；
图5为图2标示A的局部放大示意图；
图6为本发明提供的纳米银活性滤芯的制备方法流程图；
其中，图中各附图标记：
1-滤芯本体、11-片状滤纸、111-纳米银抗菌层、112-过滤层、113-保护层、12-框体、121-密封部件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明的一个实施例中，如图1～2所示，提供一种纳米银活性滤芯，包括滤芯本体10。优选地，所述滤芯本体10包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸11，还包括框体12。具体地，所述框体12置于所述片状滤纸11的侧面，所述片状滤纸11以热熔胶的方式与所述框体12进行无缝粘合；通过所述框体12设置起到强化所述片状滤纸11的强度及便于该纳米银活性滤芯安装的目的，所述框体12增强了该纳米银活性滤芯产品的稳定性，大大加强了支撑硬度，不易变形，结实。具体实践中，该纳米银活性滤芯可运用汽车空调上，还会用在家用净化器上或者其他空气过滤设备上，根据不同产品结构所需，该纳米银活性滤芯可设计呈块状、筒状或者三角状等诸多结构，以便于吻合空气过滤设备所需。
如图3所示，所述框体12背离所述片状滤纸11的一侧设有密封部件121，起到增强该纳米银活性滤芯安装后的气密性。具体地，所述密封部件121可以是由海绵制成，也可以是由橡胶制成，用以密封所述框体12，防止空气由所述框体处泄露，以便提高该纳米银活性滤芯的过滤效率和过滤精度。
如图4所示，所述片状滤纸11由进风面至出风面方向依次包括纳米银抗菌层111、过滤层112及保护层113，所述纳米银抗菌层111为固载有纳米银离子的酚类复合纤维制备而成，所述片状滤纸11的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体，或者采用热熔胶的方式粘附形成一体。所述纳米银抗菌层111，通过聚酯纤维无纺布浸渍在酚类化合物溶液中得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布，酚类复合纤维布和含纳米银离子成分的悬浊液固载反应后，进行干燥处理，使得纳米银离子固载在的酚类复合纤维布表面微孔结构内。本发明利用酚类化合物结构多样性，改变纳米银离子成不同的外形，使其更加紧固的与酚类复合纤维相结合，不易脱落而增强了抗菌性能，并且可以水洗使用，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效。
进一步地，所述过滤层采用HEPA层，有效过滤汽车尾气、PM2.5及重金属等细小颗粒物，过滤效果达到97％以上，进一步强化该净化滤芯的过滤效能；另外，所述保护层采用拒水性纤维材料制作而成，保证防水分进入及较好的透气性，使用寿命长，且可进一步起到强化所述纳米银抗菌层111的杀菌消毒效能。
如图5所示，所述片状滤纸11采用呈折叠至W状结构设置。该结构设计大大增加了与空气的接触面积，能够更好的对空气中的有害物质进行过滤，并起到更为高效的抑菌作用，增大单位面积的吸附、过滤效能。更进一步地，为了使得折叠后所述片状纸层11能够较好的固定而不会沿着恢复其折叠前的形状伸展，及制作出符合净化滤芯具体的技术参数所需，通过在所述片状滤纸11的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈W状设置的胶线。
本发明的第二目在于提供一种纳米银活性滤芯，如图6所示，通过聚酯纤维无纺布浸渍在酚类化合物溶液中得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布，该酚类复合纤维布和含纳米银离子成分的悬浊液固载反应后，进行干燥处理，得到所述纳米银抗菌层，使得纳米银离子固载在的酚类复合纤维布表面微孔结构内。本发明采用附有酚类化合物的酚类复合纤维布，利用酚类化合物结构多样性，使得纳米银离子成不同的外形，经各种键合作用，强化纳米银离子的附着力，实现纳米银离子牢牢固载在酚类复合纤维布表面微孔结构内。
制备方法一
本实施例的纳米银活性滤芯的制备方法，包括以下步骤：
S1：酚类复合纤维的制备；其具体制备过程为：
S11：将聚酯纤维无纺布在120℃下烘干4.5h，取出后在沸水中蒸煮处理；
S12：将180g三羟甲基氨基甲烷与800ml的去离子水在1L烧杯中充分搅拌溶解，待冷却至室温，再加入20ml浓HCl，将溶液定容至1L，高温高压灭菌后室温保存，得到PH为8.4的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液；
S13:将葡萄多酚4g溶解在步骤S12得到的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，得到浓度为4g/L酚类化合物溶液；
S14:将步骤S11得到的聚酯纤维无纺布以1：50的浴比浸渍在步骤S13得到的酚类化合物溶液中，在室温条件下，搅拌反应10min，搅拌速度为200r/min；
S15：取出步骤S14处理的聚酯纤维无纺布，依次采用去离子水和无水乙醇洗涤2～5次，经风干得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布。
S2：含有纳米银离子成分的悬浊液的制备；其具体制备过程为：
S21：将纳米银线、有机硅和乙二醇按质量份数比0.01：1:1在100℃混合，并经搅拌反应4h，搅拌速度为150r/min；充分反应后的溶液，清洗并吹干得到改性纳米银线；
S22：将步骤S21得到的改性纳米银线加入质量配比为1：3：2水、乙二醇和异丙醇组成的混合液中，得到含质量比为0.1％的纳米银离子成分的悬浊液。
S3：将步骤S2得到的悬浊液中的纳米银颗粒成分固载至步骤S1得到的酚类复合纤维的表面微孔结构内，制备出所述纳米银抗菌层；其具体制备过程为：
S31：将步骤S15中得到的酚类复合纤维布和步骤S22中得到的含纳米银离子成分的悬浊液按质量份数比为1:50，在反应温度60℃，反应时间30min的条件下进行搅拌、超声震荡下，进行固载反应；
S32：在步骤S31的固载反应后，在干燥温度30℃，干燥时间8h条件下的进行干燥处理，即得所述纳米银抗菌层。
S4：将所述纳米银抗菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸。
S5：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S3得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。
通过将本实施例的制备方法得到的两个所述滤芯本体，置于0.5m3的密闭空间内，向该密闭空间释放预定量大肠杆菌，并静置时长12h后测试所述滤芯本体菌落数A1和A2。其中，菌落数A1的所述滤芯本体随后所述滤芯本体给予持续的振动运动，且向给密闭空间通入较大风量的流通风，持续时间12h，停止振动及通风，再测试所述滤芯本体菌落数B1，通过计算方式：(A1-B1)/A1×100％的计算方法得出所述滤芯本体在受外界的大风量及高频次振动后的抑菌率为99.7％；菌落数A2的所述滤芯本体经过水洗3～5次后，测试所述滤芯本体菌落数B2，通过计算方式：(A2-B2)/A2×100％的计算方法得出所述滤芯本体在水洗几次后的抑菌率为99.5％。
制备方法二
本实施例的纳米银活性滤芯的制备方法，包括以下步骤：
S1：酚类复合纤维的制备；其具体制备过程为：
S11：将聚酯纤维无纺布在180℃下烘干1.5h，取出后在沸水中蒸煮处理；
S12：将120g三羟甲基氨基甲烷与800ml的去离子水在1L烧杯中充分搅拌溶解，待冷却至室温，再加入70ml浓HCl，将溶液定容至1L，高温高压灭菌后室温保存，得到PH为7.4的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液；
S13:将茶多酚15g溶解在步骤S12得到的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，得到浓度为0.5g/L酚类化合物溶液；
S14:将步骤S11得到的聚酯纤维无纺布以1：50的浴比浸渍在步骤S13得到的酚类化合物溶液中，在室温条件下，搅拌反应30min，搅拌速度为100r/min；
S15：取出步骤S14处理的聚酯纤维无纺布，依次采用去离子水和无水乙醇洗涤2～5次，经风干得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布。
S2：含有纳米银离子成分的悬浊液的制备；其具体制备过程为：
S21：将纳米银线、有机硅和乙二醇按质量份数比0.04：4:1在120℃混合，并经搅拌反应2h，搅拌速度为300r/min；充分反应后的溶液，清洗并吹干得到改性纳米银线；
S22：将步骤S21得到的改性纳米银线加入质量配比为1：5：4水、乙二醇和异丙醇组成的混合液中，得到含质量比为0.01％的纳米银离子成分的悬浊液。
S3：将步骤S2得到的悬浊液中的纳米银颗粒成分固载至步骤S1得到的酚类复合纤维的表面微孔结构内，制备出所述纳米银抗菌层；其具体制备过程为：
S31：将步骤S15中得到的酚类复合纤维布和步骤S22中得到的含纳米银离子成分的悬浊液按质量份数比为1:150，在反应温度90℃，反应时间50min的条件下进行搅拌、超声震荡下，进行固载反应；
S32：在步骤S31的固载反应后，在干燥温度50℃，干燥时间4h条件下的进行干燥处理，即得所述纳米银抗菌层。
S4：将所述纳米银抗菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸。
S5：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S3得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。
通过将本实施例的制备方法得到的两个所述滤芯本体，置于0.5m3的密闭空间内，向该密闭空间释放预定量大肠杆菌，并静置时长12h后测试所述滤芯本体菌落数A1和A2。其中，菌落数A1的所述滤芯本体随后所述滤芯本体给予持续的振动运动，且向给密闭空间通入较大风量的流通风，持续时间12h，停止振动及通风，再测试所述滤芯本体菌落数B1，通过计算方式：(A1-B1)/A1×100％的计算方法得出所述滤芯本体在受外界的大风量及高频次振动后的抑菌率为99.86％；菌落数A2的所述滤芯本体经过水洗3～5次后，测试所述滤芯本体菌落数B2，通过计算方式：(A2-B2)/A2×100％的计算方法得出所述滤芯本体在水洗几次后的抑菌率为99.7％。
制备方法三
本实施例的纳米银活性滤芯的制备方法，包括以下步骤：
S1：酚类复合纤维的制备；其具体制备过程为：
S11：将聚酯纤维无纺布在150℃下烘干3h，取出后在沸水中蒸煮处理；
S12：将150g三羟甲基氨基甲烷与800ml的去离子水在1L烧杯中充分搅拌溶解，待冷却至室温，再加入50ml浓HCl，将溶液定容至1L，高温高压灭菌后室温保存，得到PH为7.9的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液；
S13:将葡萄多酚4g溶解在步骤S12得到的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，得到浓度为4g/L酚类化合物溶液；
S14:将步骤S11得到的聚酯纤维无纺布以1：50的浴比浸渍在步骤S13得到的酚类化合物溶液中，在室温条件下，搅拌反应30min，搅拌速度为100r/min；
S15：取出步骤S14处理的聚酯纤维无纺布，依次采用去离子水和无水乙醇洗涤2～5次，经风干得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布。
S2：含有纳米银离子成分的悬浊液的制备；其具体制备过程为：
S21：将纳米银线、有机硅和乙二醇按质量份数比0.02：3:1在120℃混合，并经搅拌反应3h，搅拌速度为250r/min；充分反应后的溶液，清洗并吹干得到改性纳米银线；
S22：将步骤S21得到的改性纳米银线加入质量配比为1：4：3水、乙二醇和异丙醇组成的混合液中，得到含质量比为0.04％的纳米银离子成分的悬浊液。
S3：将步骤S2得到的悬浊液中的纳米银颗粒成分固载至步骤S1得到的酚类复合纤维的表面微孔结构内，制备出所述纳米银抗菌层；其具体制备过程为：
S31：将步骤S15中得到的酚类复合纤维布和步骤S22中得到的含纳米银离子成分的悬浊液按质量份数比为1:100，在反应温度80℃，反应时间40min的条件下进行搅拌、超声震荡下，进行固载反应；
S32：在步骤S31的固载反应后，在干燥温度30℃，干燥时间5h条件下的进行干燥处理，即得所述纳米银抗菌层。
S4：将所述纳米银抗菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸。
S5：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S3得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。
通过将本实施例的制备方法得到的两个所述滤芯本体，置于0.5m3的密闭空间内，向该密闭空间释放预定量大肠杆菌，并静置时长12h后测试所述滤芯本体菌落数A1和A2。其中，菌落数A1的所述滤芯本体随后所述滤芯本体给予持续的振动运动，且向给密闭空间通入较大风量的流通风，持续时间12h，停止振动及通风，再测试所述滤芯本体菌落数B1，通过计算方式：(A1-B1)/A1×100％的计算方法得出所述滤芯本体在受外界的大风量及高频次振动后的抑菌率为99.7％；菌落数A2的所述滤芯本体经过水洗3～5次后，测试所述滤芯本体菌落数B2，通过计算方式：(A2-B2)/A2×100％的计算方法得出所述滤芯本体在水洗几次后的抑菌率为99.6％。
本发明实现纳米银离子牢牢固载在酚类复合纤维布表面微孔结构内，不易脱落，而抗菌效果显著，并且可以水洗使用，有效解决现有技术中的表层喷涂抗菌剂的滤芯使用过程中抗菌剂附着不牢固易脱落造成抗菌性能差，另脱落的纳米银颗粒被吸附有损人身健康；及附着抗菌剂的滤芯不可水洗造成耐水性差等技术问题，实现长效抗菌、抗菌性能强的功效，进一步强化该纳米银活性滤芯的抗菌过滤效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米银活性滤芯，包括滤芯本体；其特征在于：所述滤芯本体包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸，该片状滤纸由进风面至出风面方向依次包括纳米银抗菌层、过滤层及保护层，所述纳米银抗菌层为固载有纳米银离子的酚类复合纤维制备而成。
2.根据权利要求1所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：所述片状滤纸采用呈折叠至W状结构设置。
3.根据权利要求2所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：所述片状滤纸的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体。
4.根据权利要求2所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈W状设置的胶线。
5.根据权利要求1所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：还包括框体，该框体置于所述片状滤纸的侧面；所述片状滤纸以热熔胶的方式与所述框体进行无缝粘合。
6.根据权利要求5所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：所述框体背离所述片状滤纸的一侧设有密封部件。
7.一种纳米银活性滤芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：酚类复合纤维的制备；
S2：含有纳米银离子成分的悬浊液的制备；
S3：将步骤S2得到的悬浊液中的纳米银颗粒成分固载至步骤S1得到的酚类复合纤维的表面微孔结构内，制备出所述纳米银抗菌层；
S4：将所述纳米银抗菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸；
S5：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S3得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。
8.根据权利要求7所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：步骤S1中，其具体制备过程如下：
S11：将聚酯纤维无纺布在100℃～200℃下烘干1h～5h，取出后在沸水中蒸煮处理；
S12：将120g～180g三羟甲基氨基甲烷与800ml的去离子水在1L烧杯中充分搅拌溶解，待冷却至室温，再加入20ml～70ml浓HCl，将溶液定容至1L，高温高压灭菌后室温保存，得到PH为7.4～8.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液；
S13:将酚类化合物4g～15g溶解在步骤S12得到的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，得到浓度为0.5g/L～4g/L酚类化合物溶液；
S14:将步骤S11得到的聚酯纤维无纺布以1：50的浴比浸渍在步骤S13得到的酚类化合物溶液中，在室温条件下，搅拌反应10min～30min，搅拌速度为100r/min～200r/min；
S15：取出步骤S14处理的聚酯纤维无纺布，依次采用去离子水和无水乙醇洗涤2～5次，经风干得到附有酚类化合物的酚类复合纤维布。
9.根据权利要求8所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：步骤S2中，其具体制备过程如下：
S21：将纳米银线、有机硅和乙二醇按质量份数比(0.01～0.04)：(1～4):1在100℃～120℃混合，并经搅拌反应2h～4h，搅拌速度为150r/min～300r/min；充分反应后的溶液，清洗并吹干得到改性纳米银线；
S22：将步骤S21得到的改性纳米银线加入质量配比为1：(3～5)：(2～4)水、乙二醇和异丙醇组成的混合液中，得到含质量比为0.01％～0.1％的纳米银离子成分的悬浊液。
10.根据权利要求9所述的纳米银活性滤芯，其特征在于：步骤S3中，其具体制备过程如下：
S31：将步骤S15中得到的酚类复合纤维布和步骤S22中得到的含纳米银离子成分的悬浊液按质量份数比为1:50～1:150，在反应温度60℃～90℃，反应时间30min～50min的条件下进行搅拌、超声震荡下，进行固载反应；
S32：在步骤S31的固载反应后，在干燥温度30℃～50℃，干燥时间3h～8h条件下的进行干燥处理，即得所述纳米银抗菌层。
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