CN114534372A - 空调滤芯杀菌用无纺布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调滤芯领域，具体涉及一种空调滤芯杀菌用无纺布及其制备方法。无纺布包括无纺布纤维、设置在所述的无纺布纤维上的杀菌剂、粘合剂、以及发泡剂；所述的粘合剂用以粘合所述的无纺布纤维和所述的杀菌剂；其中，各物质的用量分别为：无纺布纤维590‑640 kg/t，粘合剂：845‑895 kg/t，杀菌剂：850‑950 kg/t，发泡剂：10‑20 kg/t。本发明提供了一种具有杀菌作用的空调用无纺布及其制备方法。本发明使用合适的粘合剂将杀菌剂固定在无纺布纤维表面，且能够使作为空调用的无纺布具有一定的硬挺度，并能保持极高的杀菌性。

Description

空调滤芯杀菌用无纺布及其制备方法
技术领域
本发明属于空调滤芯领域，具体涉及一种空调滤芯杀菌用无纺布及其制备方法。
背景技术
随着生活条件的日益改善，不论是酷暑还是严冬，因提供一个舒适的室内环境，空调已成为我们家家户户必备的家用电器。空调滤芯是空调系统重要部件，空调滤芯可以保证通风性能，有效吸附空气中杂质，有害物质，引起人体过敏的花粉、细菌和病毒等。但是长期使用，微生物会聚集，并有微生物进入到空调循环系统中，空调及管道中的环境，又极易滋生各种细菌，整个空间受到微生物的浸染，长久在这个环境中，会对人体的健康有很大的危害。
空调散热片上细菌总量最高达到160000个/cm²。所以，在空调运作时，上面的大量病菌就会随着风被送进室内，导致空调病。在当前国际公共卫生环境下，新冠病毒已经成为全球关注点，有研究表明，当开启空气循环时，随着时间的延长，病毒传染的风险在增加，在90min内感冒病毒导致传播感染的风险在59%～90%不等。
目前中国专利文献CN202010508479公开了一种UVC散热保护装置、杀菌空调以及杀菌控制方法，UVC散热保护装置可以根据UVC杀菌模块的功耗的不同，自动选用不同的散热等级，实现对UVC杀菌模块进行散热降温，从而保护UVC杀菌模块，延长UVC杀菌模块的杀菌时间，提高UVC杀菌模块的使用寿命。该专利文献系通过空调本身的结构以及装置来延长杀菌时间，并未从空调过滤系统角度出发。
制作空调滤芯的材料多种多样，包括滤纸、无纺布、活性炭、竹纤维、冷触媒等，从实用性、适用性及普及型来看，无纺布是最常用的空调滤芯材料。中国专利文献CN201110060274公开了一种多组份空调滤芯用杀菌无纺布。空调滤芯用杀菌无纺布由改性聚酰胺按质量百分80％～20％、改性聚酯按质量百分20％～80％比混合，经纺粘水刺工艺制备成型，在无纺布纤维元表面有共价键连接的氯胺结构。但并未考虑空调滤芯用无纺布的透气性，与空气接触比表面积，并未探讨是以空调滤芯用无纺布的硬度挺度拉伸度特性。
因此符合当前的国际公共卫生环境以及杀死空气中病毒以及微生物，以防止空调条件下，细菌以及病毒的传播，有益于使用空调人群的身体健康，一种能够持续长久有效杀菌的空调滤芯用无纺布是非常必要的。同时使得杀菌物质很好地、长效的、稳定的、均匀的分布在无纺布上也是需要攻克的一大难点，目前尚无公开的关于一种持续长久杀菌的空调滤芯用无纺布及其制备方法的研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种空调滤芯杀菌用无纺布及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种空调滤芯杀菌用无纺布，包括无纺布纤维、设置在所述的无纺布纤维上的杀菌剂、粘合剂、以及发泡剂；所述的粘合剂用以粘合所述的无纺布纤维和所述的杀菌剂；其中，各物质的用量分别为：无纺布纤维590-640 kg/t，粘合剂：845-895 kg/t，杀菌剂：850-950 kg/t，发泡剂：10-20 kg/t。
所述的无纺布纤维为1.5D*38MM 、2.5D*51MM、2D*51MM的一种或者其混合物。
所述的粘合剂的固形物含量为≥25%，Tg：-30至15℃，粘度100-600 cps。
所述的粘合剂为苯乙烯-丙烯酸酯交联乳液或者水性聚氨酯分散体的一种或者其混合物。
所述的杀菌剂为微米级和/或纳米级三氧化二铋单独或者与银抗菌剂、铜抗菌剂、锌抗菌剂、钛抗菌剂、钼抗菌剂、钨抗菌剂联合使用。
其克重为60-120g/m2，透气率为1200-4200 mm/s；纵向伸长＞180 N/5CM ；横向伸长＞20 N/5CM；厚度（0.38-0.66MM）±0.06。
本发明还包括一种所述的空调滤芯杀菌用无纺布的制备方法，包括下述步骤：
S1：将无纺布纤维经开包、开松、混棉、精开松、梳理成网；
S2：泡沫浸渍：使用部分粘合剂、杀菌剂、以及发泡剂进行泡沫浸渍，烘燥；
S3：二次浸扎，使用部分粘合剂进行浸渍，烘燥卷绕而成；步骤S2中与步骤S3中的粘合剂的用量比例为1:1-1:4。
步骤S2中使用超声加热进行分散，其加热温度25-70℃，加热功率4-30KW，超声功率4-30KW，超声时间0.5-3h，搅拌速度30-150转/min。
步骤S2中烘燥温度为120-150℃；烘燥时间为：0.5-10min/m2；步骤S3中二次烘燥温度为180-190℃，烘燥时间为：0.5-10min/m2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种具有杀菌作用的空调用无纺布及其制备方法。本发明使用合适的粘合剂将杀菌剂固定在无纺布纤维表面，且能够使作为空调用的无纺布具有一定的硬挺度，并能保持极高的杀菌性。
本发明充分考虑了空调滤芯用无纺布的透气性，杀菌剂的释放性、与空气接触比表面积；并通过特殊的工艺增加空调滤芯无纺布的硬挺度，符合空调滤芯使用的特点。该无纺布适用于空调滤芯、车辆空调滤芯、净化空调滤芯、新风系统、中央空调滤芯、一体空调滤芯等。
附图说明
图1为无纺布纤维的电镜图；
图2为实施例17具有纳米三氧化二铋分散在无纺布上的电镜图；
图3为实施例16具有微米三氧化二铋分散在无纺布上的电镜图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：一种所述的空调滤芯杀菌用无纺布的制备方法，包括下述步骤：
S1：将无纺布纤维经开包、开松、混棉、精开松、梳理成网；
S2：泡沫浸渍：使用粘合剂、杀菌剂、以及发泡剂进行泡沫浸渍，烘燥；烘燥温度为120-150℃；烘燥时间为：0.5-10min/m2；
S3：二次浸扎，使用粘合剂进行浸渍，烘燥卷绕而成；二次烘燥温度为180-190℃，烘燥时间为：0.5-10min/m2；
步骤S2中与步骤S1中的粘合剂的用量比例为1:1-1:4。
步骤S2中使用超声加热进行分散，其加热温度25-70℃，加热功率4-30KW，超声功率4-30KW，超声时间0.5-3h，搅拌速度30-150转/min。本实施例中采用的加热温度45℃，加热功率24KW，超声功率24KW，超声时间120min，搅拌速度120转/min。超声加热能够使杀菌剂更好的分散在无纺纤维布的表面，提高杀菌率。
其中，各物质的用量为：无纺布纤维590-640kg/t，粘合剂：800-900 kg/t，杀菌剂：850-950 kg/t，发泡剂的用量可以为：10-20 kg/t；本申请汇总发泡剂为发泡剂F1，用量为15 kg/t；其他具体实施例不同的物质量见表1中示出。 如表1 示出不同实施例，持续长久稳定杀菌空调滤芯用无纺布加工工艺参数及特性。
表1
Figure 338426DEST_PATH_IMAGE002
Figure 486642DEST_PATH_IMAGE003
Figure 895634DEST_PATH_IMAGE003
杀菌效果测试：根据不同实施例应用不同的杀菌物质进行联合使用，比如三氧化二铋联合纳米硝酸银、纳米银，能取得很好的杀菌效果。抑菌率计算按照WST650-2019杀菌和抑菌效果评价方法来进行测试。24小时培养基共孵育实验表明，其混合物能够杀死多种细菌，大肠杆菌（ATCC8739）、金黄色葡萄球菌ATCC 6538、白色念珠菌ATTCC10231。具体结果如下表2所示。
表2
Figure 180115DEST_PATH_IMAGE004
图1-3分别示出无纺布纤维以及实施例16、17分别具有微米/纳米三氧化二铋分散在无纺布上的电镜图。
根据品牌方选择空调滤芯的特性，对实施例9、实施例16及实施例17的空调滤芯用无纺布进一步检测，官方对空调滤芯无纺布的杀菌效果进行评价。采用GB/T 20944.2的检测方法，使用实验室自备标准无菌棉布，121℃对样品以及对照样品进行处理15min，减少对照面部以及样品本身的微生物干扰。本实验采用试验菌株及编码为大肠杆菌8099、金黄色葡萄球菌ATCC6538、白色念珠菌ATTCC 10231；相对应的试验菌株的浓度为大肠杆菌1.5×105CFU/mL、金黄色葡萄球菌1.1×105CFU/mL、白色念珠菌2.5×105CFU/mL，具体参见表3。
表3
Figure 765818DEST_PATH_IMAGE005
本申请的杀菌无纺布空调滤芯–实施例16（80克/微米）的官方检测评价效果SHF22010182-06，见表4；
表4
Figure 241667DEST_PATH_IMAGE006
判定依据：当抑菌值≥1或抑菌率≥90%，样品具有杀菌效果，当抑菌值≥2或抑菌率≥99%，样品具有良好杀菌效果。
杀菌效果评价：
样品具有杀菌效果（具有良好杀菌效果）。
本申请空调净化用杀菌无纺布空调滤芯实施例17（80克/纳米）的官方检测评价效果SHF22010182-02,见表5。
表5
Figure 280030DEST_PATH_IMAGE007
判定依据：当抑菌值≥1或抑菌率≥90%，样品具有杀菌效果，当抑菌值≥2或抑菌率≥99%，样品具有良好杀菌效果。
杀菌效果评价：
样品具有杀菌效果（具有良好杀菌效果）。
科优品牌空调净化用杀菌无纺布空调滤芯（70克-实施例9）的官方检测评价效果SHF22010182-01，见表6。
表6
Figure 351892DEST_PATH_IMAGE008
判定依据：当抑菌值≥1或抑菌率≥90%，样品具有杀菌效果，当抑菌值≥2或抑菌率≥99%，样品具有良好杀菌效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，包括无纺布纤维、设置在所述的无纺布纤维上的杀菌剂、粘合剂、以及发泡剂；所述的粘合剂用以粘合所述的无纺布纤维和所述的杀菌剂；其中，各物质的用量分别为：无纺布纤维590-640 kg/t，粘合剂：845-895 kg/t，杀菌剂：850-950 kg/t，发泡剂：10-20 kg/t。
2.根据权利要求1所述的空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，所述的无纺布纤维为1.5D*38MM 、2.5D*51MM、2D*51MM的一种或者其混合物。
3.根据权利要求1所述的空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，所述的粘合剂的固形物含量为≥25%，Tg：-30至15℃，粘度100-600 cps。
4.根据权利要求1所述的空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，所述的粘合剂为苯乙烯-丙烯酸酯交联乳液、水性聚氨酯分散体的一种或者其混合物。
5.根据权利要求1所述的空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，所述的杀菌剂为微米级和/或纳米级三氧化二铋单独或者与银抗菌剂、铜抗菌剂、锌抗菌剂、钛抗菌剂、钼抗菌剂、钨抗菌剂联合使用。
6.根据权利要求1所述的空调滤芯杀菌用无纺布，其特征在于，其克重为60-120g/m2，透气率为1200-4200 mm/s；纵向伸长＞180 N/5CM ；横向伸长＞20 N/5CM；厚度（0.38-0.66MM）±0.06。
7.一种权利要求1-6任一项所述的空调滤芯杀菌用无纺布的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1：将无纺布纤维经开包、开松、混棉、精开松、梳理成网；
S2：泡沫浸渍：使用粘合剂、杀菌剂、以及发泡剂进行泡沫浸渍，烘燥；
S3：二次浸扎，使用粘合剂进行浸渍，烘燥卷绕而成；其中：步骤S2中与步骤S3中的粘合剂的用量比例为1:1-1:4。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中使用超声加热进行分散，其加热温度25-70℃，加热功率4-30KW，超声功率4-30KW，超声时间0.5-3h，搅拌速度30-150转/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中烘燥温度为120-150℃；烘燥时间为：0.5-10min/m2；步骤S3中二次烘燥温度为180-190℃，烘燥时间为：0.5-10min/m2。
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