CN114762801A - 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 - Google Patents
一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114762801A CN114762801A CN202011618134.1A CN202011618134A CN114762801A CN 114762801 A CN114762801 A CN 114762801A CN 202011618134 A CN202011618134 A CN 202011618134A CN 114762801 A CN114762801 A CN 114762801A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite membrane
- flexible composite
- activated carbon
- composite film
- flexible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 193
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 170
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 238000004887 air purification Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 163
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 claims description 115
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 22
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 21
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 8
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M sodium pyruvate Chemical compound [Na+].CC(=O)C([O-])=O DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 7
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 6
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 5
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 5
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 claims description 5
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 claims description 5
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 claims description 5
- CZGWDPMDAIPURF-UHFFFAOYSA-N (4,6-dihydrazinyl-1,3,5-triazin-2-yl)hydrazine Chemical compound NNC1=NC(NN)=NC(NN)=N1 CZGWDPMDAIPURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 4
- WHSQATVVMVBGNS-UHFFFAOYSA-N 4-[4,6-bis(4-aminophenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=NC(C=2C=CC(N)=CC=2)=NC(C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 WHSQATVVMVBGNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007754 air knife coating Methods 0.000 claims description 4
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 4
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 claims description 4
- LVQDKIWDGQRHTE-UHFFFAOYSA-N cyromazine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(NC2CC2)=N1 LVQDKIWDGQRHTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 4
- WDRWZVWLVBXVOI-QTNFYWBSSA-L dipotassium;(2s)-2-aminopentanedioate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O WDRWZVWLVBXVOI-QTNFYWBSSA-L 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013905 glycine and its sodium salt Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004247 glycine and its sodium salt Substances 0.000 claims description 4
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 claims description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013919 monopotassium glutamate Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L potassium L-tartrate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 4
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 claims description 4
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 claims description 4
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 claims description 4
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 4
- 239000001472 potassium tartrate Substances 0.000 claims description 4
- 229940111695 potassium tartrate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000011005 potassium tartrates Nutrition 0.000 claims description 4
- GZWNUORNEQHOAW-UHFFFAOYSA-M potassium;2-aminoacetate Chemical compound [K+].NCC([O-])=O GZWNUORNEQHOAW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- JKVUQLWTIZFTMF-UHFFFAOYSA-M potassium;2-oxopropanoate Chemical compound [K+].CC(=O)C([O-])=O JKVUQLWTIZFTMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 238000007763 reverse roll coating Methods 0.000 claims description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 4
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 4
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 229960001790 sodium citrate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940029258 sodium glycinate Drugs 0.000 claims description 4
- 229940054269 sodium pyruvate Drugs 0.000 claims description 4
- WUWHFEHKUQVYLF-UHFFFAOYSA-M sodium;2-aminoacetate Chemical compound [Na+].NCC([O-])=O WUWHFEHKUQVYLF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910000404 tripotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 4
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229940073490 sodium glutamate Drugs 0.000 claims description 3
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 claims description 2
- DBSLYHVNOQTSHY-UHFFFAOYSA-M potassium;2-benzamidoacetate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)CNC(=O)C1=CC=CC=C1 DBSLYHVNOQTSHY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000007767 slide coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims 2
- PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L disodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L 0.000 claims 1
- ZBCAZEFVTIBZJS-UHFFFAOYSA-M sodium;2-benzamidoacetate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CNC(=O)C1=CC=CC=C1 ZBCAZEFVTIBZJS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 50
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 32
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 32
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 29
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 56
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 33
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 32
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 241000283087 Equus Species 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000004750 melt-blown nonwoven Substances 0.000 description 3
- LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M monosodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000007686 potassium Nutrition 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- QIAFMBKCNZACKA-UHFFFAOYSA-N N-benzoylglycine Chemical compound OC(=O)CNC(=O)C1=CC=CC=C1 QIAFMBKCNZACKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- BNBLBRISEAQIHU-UHFFFAOYSA-N disodium dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O BNBLBRISEAQIHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008571 general function Effects 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004223 monosodium glutamate Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013140 multifunctional metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910021649 silver-doped titanium dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0001—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
- B01D46/543—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/10—Catalysts being present on the surface of the membrane or in the pores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/12—Adsorbents being present on the surface of the membranes or in the pores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/26—Electrical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
本发明提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜；复合在所述基膜上的功能涂层；所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。该柔性复合膜材料是有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，具有气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等特点，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化；加入了石墨烯，不仅提高了膜材料整体的导电性，可在外加电压作用下，对空气中的带电细菌进行吸附，同时也可对吸附到表面的细菌进行杀菌。而且成型工艺简单，采用涂覆工艺即可实现有效结合，在使用时还可根据净化器外壳尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材，应用于各种空气净化过滤设备，高效可行，适用范围广，在空气净化领域具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于空气净化复合材料技术领域，涉及一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有空气净化功能的复合膜卷材，尤其涉及一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材。
背景技术
随着经济发展和工业化进程加速，我国的空气污染形势日益严峻，口罩及空气净化器等防护产品得到普及。目前所使用的口罩材料和空气净化器滤材主要是熔喷无纺布。熔喷无纺布材料净化空气的机理为机械拦截和静电吸附，但是熔喷无纺布所带的静电易消除，单纯的机械拦截作用无法去除小粒径粉尘和有害气体，过滤效率低，使用寿命短。多层无纺布复合材料是将无纺布包裹活性炭制成，虽然可以吸附空气中的有害气体，但是活性炭颗粒易粉化渗出造成二次污染。因此需要开发功能化空气净化膜材料，使其可以高效截留超细粉，同时具备对污染性气体的吸附性能。
目前，空气净化膜材料从结构上分，主要有两种，单层膜和多层复合膜。单层膜，现有技术就公开了如CN200910228926.5，高通量的聚偏氟乙烯微滤膜及其制备方法，该种膜是以聚偏氟乙烯为材料和极性有机溶剂配制成铸膜液经冷冻制备，制备方法较为简单，但其对空气污染物的过滤单一。而复合膜如CN201810392527.1，一种用于空气净化的多层次功能膜的制备方法，在基膜表面构建纳米管和多功能金属有机骨架颗粒，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，但纳米管在基膜表面为过滤沉积，结合力差，容易剥落，且后续水热处理工艺复杂，能耗较高。
而且用于空气净化的单层膜材料普遍功能较为单一，已公开的空气净化复合膜材料制备工艺较复杂，规模化可实现性较低，且大部分偏于光催化剂负载，对有毒气体净化能力有限，如专利CN201610144353.8、CN201710334568.0分别利用纳米Pt/TiO2与纳米Ag/TiO2做杀菌、抗菌层材料，利用紫外光催化杀菌，但紫外光存在泄露风险，易会对人体造成损害，同时，由于贵金属粒子的价格昂贵，不适宜于大量生产；此外，目前市场上通常需要采用颗粒尺寸较大的柱状或球状活性炭，这需要增加造粒工艺，且活性炭颗粒易粉化造成二次污染。
因此，如何找到一种合适方法，能够解决现有的隔膜中，存在的上述问题，更加有利于规模化使用和推广，已成为诸多一线研究人员和科研型企业亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有空气净化功能的复合膜卷材，特别是一种柔性复合膜材料。该柔性复合膜材料是具有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，还可实现在电场作用下，对带电细菌进行吸附杀菌。而且成型工艺简单，可卷绕成任意形状，高效可行，适用范围广，在空气净化领域具有良好的应用前景。
本发明提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜；
复合在所述基膜上的功能涂层；
所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。
优选的，所述柔性复合膜材料为具有空气净化功能的复合膜材料；
所述柔性复合膜材料与空气接触时，所述空气的气流方向与所述复合膜材料的平面方向相平行；
所述柔性复合膜材料为柔性可卷曲复合膜材料或柔性可弯曲折叠复合膜材料；
所述功能涂层的厚度为1～1000μm；
所述基膜的厚度为5～100μm。
优选的，所述功能涂层还包括气体吸收剂、粘结剂和溶剂中的一种或多种；
所述基膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种组成的复合膜；
所述基膜的孔径为10nm～10μm；
所述基膜的孔隙率为20％～80％；
所述基膜的透气度为50～300s/100cc；
所述基膜的曲折度为1～50。
优选的，所述功能涂层还包括气体吸收剂和/或粘结剂；
所述活性炭与石墨烯的质量比为(50～98)：(0.1～10)；
所述活性炭与气体吸收剂的质量比为(50～98)：(0.1～10)；
所述活性炭与粘结剂的质量比为(50～98)：(2～50)；
所述活性炭包括椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭和石油焦基活性炭中的一种或多种。
优选的，所述石墨烯的片径小于等于50μm；
所述石墨烯的电导率大于等于10000S/m；
所述活性炭的比表面积为100～3000m2/g；
所述活性炭的中孔率为40％～70％；
所述活性炭的粒径D50为7～20μm；
所述气体吸收剂包括氨基型化学去除剂、氧化剂型化学去除剂、碱性化合物和有机酸性化合物中的一种或多种。
优选的，所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧树脂、醋酸乙烯树脂、氯化橡胶和丙烯酸系共聚物中的一种或多种；
所述氨基型化学去除剂包括二甲基甲酰胺、苯胺、N-环丙基-2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或多种；
所述氧化性去除剂包括高锰酸钠和/或高锰酸钾；
所述碱性化合物包括NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、K3PO4、马尿酸钠、马尿酸钾、谷氨酸钠、谷氨酸钾、甘氨酸钠、甘氨酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丙酮酸钠和丙酮酸钾中的一种或多种；
所述酸性化合物包括乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或多种；
所述柔性复合膜材料为可通电柔性复合膜材料；
所述柔性复合膜材料还包括与电源相连接的导体材料；
所述导体材料与基膜相连接。
本发明提供了一种柔性复合膜材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将活性炭、石墨烯、气体吸收剂、粘结剂和溶剂混合后，得到功能涂层浆料；
2)将基膜放卷平铺，将上述步骤得到的功能性涂层浆料复合在基膜上，干燥后得到柔性复合膜材料。
优选的，所述溶剂包括水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、四氯乙烷、甲苯、二甲苯、苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、邻苯二甲酸二丁酯和二甲基亚砜中的一种或多种；
所述功能涂层浆料的黏度为2500～5000mPa·s；
所述混合的时间为0.5～2h；
所述复合的方式包括浸涂、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆转辊涂布、坡流涂布和落帘涂布中的一种或多种；
所述干燥的温度为80～120℃；
所述干燥的时间为2～10h。
本发明提供了一种具有空气净化功能的复合膜卷材，由上述技术方案任意一项所述的柔性复合膜材料或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的柔性复合膜材料，经卷曲后得到。
优选的，所述柔性复合膜材料可根据空气净化器的需要尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材；
所述空气气流的进出方向与所述复合膜卷材的卷轴方向一致；
所述卷材的堆积密度为0.8～1.8g/cm3；
所述卷材的直径为2～30cm；
所述卷材的长度为1～30cm；
所述复合膜卷材还包括与电源相连接的导体材料；
所述导体材料与所述柔性复合膜材料的基膜相连接；
所述电源的电压小于等于10V。
本发明提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜；复合在所述基膜上的功能涂层；所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。与现有技术相比，本发明针对现有的用于空气净化的材料中，单层膜材料普遍功能较为单一，而空气净化复合膜材料制备工艺较复杂，规模化可实现性较低，且大部分偏于光催化剂负载，空气净化杀菌膜结构复杂，对有毒气体净化能力有限，多采用紫外光催化杀菌，但自然界紫外光强度不足，而人工紫外光存在泄露风险，在一定程度上易对人体造成损伤；以及需要采用颗粒尺寸较大的活性炭，不仅增加造粒工艺，而且活性炭颗粒易粉化造成二次污染等缺陷。
本发明创造性的提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜和复合在基膜上的包括活性炭和石墨烯的功能涂层。该柔性复合膜材料是有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，具有气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等特点，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，甲醛和直径小于1.3微米粒子的去除率≥90％；而且柔性复合膜材料中加入了石墨烯，不仅提高了膜材料整体的导电性，可在外加电压作用下，对空气中的带电细菌进行吸附杀菌处理，同时石墨烯的自身杀菌作用，也可对吸附到表面的细菌进行杀菌处理。而且成型工艺简单，采用涂覆工艺即可实现有效结合，克服了商用活性炭颗粒易粉化渗出造成二次污染的问题。同时，在使用时可根据净化器外壳尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材，应用于各种空气净化过滤设备。
本发明制备的具有空气净化功能的复合膜材料，在气体净化方面，避免了活性炭粉化进入空气导致二次污染的问题；在空气杀菌方面，利用石墨烯自身的杀菌作用，以及石墨烯赋予复合膜材料的良好导电性，可以在电场作用下使用，对空气中的带电细菌进行吸附杀菌处理。而且此复合膜材料在使用时可根据净化器外壳尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材，应用于各种空气净化过滤设备，空气气流方向与复合膜卷轴平行。本发明提供的复合膜卷材具有气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等优点，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附杀菌，高效可行，适用范围广，在空气净化杀菌领域具有良好的应用前景。
实验结果表明，采用本发明提供的柔性复合膜材料，对甲醛和直径小于1.3微米粒子的去除率≥90％，除菌率≥97％。
附图说明
图1为本发明提供的柔性复合膜材料的结构示意简图；
图2为本发明提供的具有空气净化功能的复合膜卷材结构和使用示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或空气净化材料制备领域内使用的常规纯度。
本发明一种柔性复合膜材料，包括基膜；
复合在所述基膜上的功能涂层；
所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。
本发明原则上对所述柔性复合膜材料的具体应用没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，所述柔性复合膜材料具体为具有空气净化功能的复合膜材料。
本发明原则上对所述柔性复合膜材料的具体特性没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述柔性复合膜材料优选为柔性可卷曲复合膜材料或柔性可弯曲折叠复合膜材料。
本发明原则上对所述柔性复合膜材料的使用方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述柔性复合膜材料与空气接触时，优选所述空气的气流方向与所述复合膜材料的平面方向相平行。
本发明原则上对所述基膜的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述基膜的厚度优选为5～100μm，更优选为10～80μm，更优选为20～60μm。
本发明原则上对所述基膜的材质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述基膜优选包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种组成的复合膜，更优选为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯或聚酰亚胺，也可以为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯和聚酰亚胺中多种组成的复合膜。
本发明原则上对所述基膜的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述基膜的孔径优选为10nm～10μm，更优选为50nm～5μm，更优选为0.1～1μm，更优选为0.3～0.8μm。所述基膜的孔隙率优选为20％～80％，更优选为30％～70％，更优选为40％～60％。所述基膜的透气度优选为50～300s/100cc，更优选为70～230s/100cc，更优选为100～200s/100cc。所述基膜的曲折度优选为1～50，更优选为10～40，更优选为20～30。
本发明原则上对所述功能涂层的厚度没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述功能涂层的厚度优选为1～1000μm，更优选为5～500μm，更优选为10～100μm，更优选为30～80μm。
发明原则上对所述功能涂层的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述功能涂层优选包括气体吸收剂、粘结剂和溶剂中的一种或多种，更优选为气体吸收剂、粘结剂或溶剂中。
在本发明中，所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。
本发明原则上对所述活性炭的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述活性炭优选包括椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭和石油焦基活性炭中的一种或多种，更优选为椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭或石油焦基活性炭。
本发明原则上对所述活性炭的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述活性炭的比表面积优选为100～3000m2/g，更优选为500～2500m2/g，更优选为1000～2000m2/g。所述性炭的中孔率优选为40％～70％，更优选为45％～65％，更优选为50％～60％，更优选为55％～60％。所述活性炭的粒径D50优选为7～20μm，更优选为7～13μm，更优选为9～12μm，更优选为10～12μm。
本发明原则上对所述石墨烯的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述石墨烯的片径优选小于等于50μm，更优选小于等于40μm，更优选小于等于30μm。所述石墨烯的电导率优选大于等于10000S/m，更优选大于等于20000S/m，更优选大于等于30000S/m。
本发明原则上对所述石墨烯的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述活性炭与石墨烯的质量比优选为(50～98)：(0.1～10)，更优选为(60～88)：(0.1～10)，更优选为(70～80)：(0.1～10)，也可以为(50～98)：(2～8)，优选为(50～98)：(4～6)。
本发明为完整和细化整体技术方案，更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述功能涂层优选还包括气体吸收剂和/或粘结剂，更优选为气体吸收剂和粘结剂。
本发明原则上对所述气体吸收剂的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述活性炭与气体吸收剂的质量比优选为(50～98)：(0.1～10)，更优选为(60～88)：(0.1～10)，更优选为(70～78)：(0.1～10)，也可以为(50～98)：(0.5～8)，或者为(50～98)：(1～5)。
本发明原则上对所述气体吸收剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述气体吸收剂优选包括氨基型化学去除剂、氧化剂型化学去除剂、碱性化合物和有机酸性化合物中的一种或多种，更优选为氨基型化学去除剂、氧化剂型化学去除剂、碱性化合物或有机酸性化合物。其中，所述氨基型化学去除剂优选包括二甲基甲酰胺、苯胺、N-环丙基-2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或多种，更优选为二甲基甲酰胺、苯胺、N-环丙基-2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪或2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪。所述氧化性去除剂优选包括高锰酸钠和/或高锰酸钾，更优选为锰酸钠或高锰酸钾。所述碱性化合物优选包括NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、K3PO4、马尿酸钠、马尿酸钾、谷氨酸钠、谷氨酸钾、甘氨酸钠、甘氨酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丙酮酸钠和丙酮酸钾中的一种或多种，更优选为NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、K3PO4、马尿酸钠、马尿酸钾、谷氨酸钠、谷氨酸钾、甘氨酸钠、甘氨酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丙酮酸钠或丙酮酸钾。所述酸性化合物优选包括乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或多种，更优选为乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸或柠檬酸。
本发明原则上对所述粘结剂的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述活性炭与粘结剂的质量比优选为(50～98)：(2～50)，更优选为(60～88)：(2～50)，更优选为(70～78)：(2～50)，也可以为(50～98)：(12～40)，或者为(50～98)：(22～30)。
本发明原则上对所述粘结剂的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述粘结剂优选包括聚乙烯醇(PVA)、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素钠(CMC)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、环氧树脂、醋酸乙烯树脂、氯化橡胶和丙烯酸系共聚物中的一种或多种，更优选为聚乙烯醇、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧树脂、醋酸乙烯树脂、氯化橡胶或丙烯酸系共聚物。
本发明原则上对所述柔性复合膜材料的其他选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述柔性复合膜材料优选为可通电柔性复合膜材料。所述柔性复合膜材料还优选包括与电源相连接的导体材料，更优选为导线等材料。同时，所述导体材料优选与基膜相连接。
参见图1，图1为本发明提供的柔性复合膜材料的结构示意简图。
本发明提供了一种柔性复合膜材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将活性炭、石墨烯、气体吸收剂、粘结剂和溶剂混合后，得到功能涂层浆料；
2)将基膜放卷平铺，将上述步骤得到的功能性涂层浆料复合在基膜上，干燥后得到柔性复合膜材料。
本发明对所述制备方法中，所涉及材料的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，与前述柔性复合膜材料中的材料的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，均可以进行对应，在此不再一一赘述。
本发明首先将活性炭、石墨烯、气体吸收剂、粘结剂和溶剂混合后，得到功能涂层浆料。
本发明原则上对所述混合的方式和参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述混合的方式优选包括搅拌混合；所述混合的转速优选为30～3500rpm，更优选为100～2500rpm，更优选为500～2000rpm，更优选为1000～1500rpm。所述混合的时间优选为0.5～2h，更优选为0.8～1.8h，更优选为1.0～1.5h。
本发明原则上对所述溶剂的选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述溶剂优选包括水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、四氯乙烷、甲苯、二甲苯、苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、邻苯二甲酸二丁酯和二甲基亚砜中的一种或多种，更优选为水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、四氯乙烷、甲苯、二甲苯、苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、邻苯二甲酸二丁酯或二甲基亚砜。
本发明原则上对所述功能涂层浆料的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述功能涂层浆料的黏度优选为2500～5000mPa·s，更优选为2500～3500mPa·s，更优选为3000～3200mPa·s。
本发明随后将基膜放卷平铺，将上述步骤得到的功能性涂层浆料复合在基膜上，干燥后得到柔性复合膜材料。
本发明原则上对所述复合的方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述复合的方式优选包括浸涂、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆转辊涂布、坡流涂布和落帘涂布中的一种或多种，更优选为浸涂、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆转辊涂布、坡流涂布或落帘涂布。
本发明原则上对所述干燥的参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述干燥的温度优选为80～120℃，更优选为85～115℃，更优选为90～110℃，更优选为95～105℃，具体可以为100～120℃。所述干燥的时间优选为2～10h，更优选为3～9h，更优选为4～8h，更优选为5～7h。
本发明为完整和细化制备工艺，更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，上述制备方法具体可以以下步骤：
1、活性炭、石墨烯、气体吸收剂、粘结剂和溶剂混合制备成功能性涂层浆料；
2、将基膜放卷平铺，将功能性涂层浆料均匀涂覆在基膜上；
3、然后干燥即得到具有高效空气净化功能的柔性可卷曲薄膜。
本发明还提供了一种具有空气净化功能的复合膜卷材，由上述技术方案任意一项所述的柔性复合膜材料或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的柔性复合膜材料，经卷曲后得到。
本发明对所述复合膜卷材中，所涉及材料的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，与前述柔性复合膜材料或其制备方法中的材料的结构、组成和参数，以及相应的优选原则，均可以进行对应，在此不再一一赘述。
本发明所述柔性复合膜材料可根据空气净化器的需要尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材。
本发明原则上对所述复合膜卷材的具体参数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述卷材的堆积密度优选为0.8～1.8g/cm3，更优选为1.0～1.6g/cm3，更优选为1.2～1.4g/cm3。具体可以为1.0～1.4g/cm3。所述卷材的直径优选为2～30cm，更优选为7～25cm，更优选为12～20cm。所述卷材的长度优选为1～30cm，更优选为6～25cm，更优选为11～20cm。
本发明原则上对所述复合膜卷材的具体放置方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述空气气流的进出方向优选与所述复合膜卷材的卷轴方向一致。
本发明原则上对所述复合膜卷材的其他选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述复合膜卷材优选包括与电源相连接的导体材料。更具体的，所述导体材料优选与所述柔性复合膜材料的基膜相连接。
本发明原则上对所述电源的电压没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为更好的保证柔性复合膜材料的性能，提高对超细粉尘的截留效率和对特定污染气体的吸附净化性能，更好的保证使用效果，特别是提高带电杀菌效果，所述电源的电压优选小于等于10V，更优选小于等于7V，更优选小于等于5V。
参见图2，图2为本发明提供的具有空气净化功能的复合膜卷材结构和使用示意图。
本发明上述步骤提供了一种用于空气净化的柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的复合膜卷材。本发明提供的用于空气净化的柔性复合膜材料，不仅具有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，而且能够通过调节涂层物料性质和配比、卷材的堆积密度、尺寸来调节气体渗透通量和净化效果，具有气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等优点，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，甲醛和直径小于1.3微米粒子的去除率≥90％，除菌率≥97％。而且成型工艺简单，采用涂覆工艺实现了基膜和功能性涂层的有效结合，形成具有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，工艺简单，高效可行，克服了商用活性炭颗粒易粉化渗出造成二次污染的问题。
本发明采用搅拌共混工艺实现功能化石墨烯与活性炭的共混，然后通过涂覆工艺实现基膜和功能性涂层的有效结合，操作简单，形成柔性可弯曲折叠、操作性强的复合膜材料；复合膜中功能化石墨烯的添加，提高了膜材料整体的导电性，可在外加电压作用下，对空气中的带电细菌进行吸附杀菌处理；石墨烯的自身杀菌作用，也可对吸附到表面的细菌进行杀菌处理；卷柱状过滤芯体可同时实现对超细粉尘的高效截留、污染气体高效吸附净化以及对空气细菌的清除。
同时，本发明制备的具有高效空气净化功能的复合膜材料为具有一定柔性的可弯曲折叠的隔膜，复合膜材料在使用时可根据净化器外壳尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材，应用于各种空气净化过滤设备，复合膜材料易折叠，使用灵活，将复合膜材料弯曲形成卷柱状用于过滤芯体，使用时空气气流方向与复合膜卷轴平行；根据不同空气净化需求，可通过调节涂层物料性质和配比、卷材的堆积密度、尺寸来高效调节气体渗透通量和净化效果高效可行，适用范围广，在空气净化领域具有良好的应用前景，适于规模化推广和使用。
实验结果表明，采用本发明提供的柔性复合膜材料，对甲醛和直径小于1.3微米粒子的去除率≥90％，除菌率≥97％。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有空气净化功能的复合膜卷材进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
称取125g比表面积为1600m2/g，中孔率为45％，粒径D50为13μm的椰壳活性炭投入搅拌机中，往捏合机中加入300g石墨烯的乙醇分散液(质量分数为2％)，继续往搅拌机中加入配好的200g 1.5％(wt)CMC溶液，并逐渐将转速调至40rpm，搅拌90min。加入125g去离子水，搅拌转速调为2000±50rpm，搅拌2h后。向浆料中加入5g浓度为48％的SBR乳液，加入少量去离子水调节粘度至1500±50cps，每次搅拌时间为20min。将制得的浆料采用刮刀涂布的方式均匀的涂覆在厚度为14μm，孔隙率为40％，透气度为50s/100cc，曲折度12，孔径10nm～50nm的PE基膜上，涂层厚度为20μm，干燥即得到复合膜。
实施例2
称取125g比表面积为2100m2/g，中孔率为49％，粒径D50为10μm的石油焦基活性炭投入搅拌机中，往捏合机中加入250g石墨烯的乙醇分散液(质量分数为2％)，继续往搅拌机中加入配好的300g1.5％(wt)CMC溶液，并逐渐将转速调至40rpm，搅拌90min。加入125g溶解有10g酒石酸钠的去离子水，搅拌转速调为2000±50rpm，搅拌2h，最后向浆料中加入8g浓度为60％的PTFE乳液，并通过加入去离子水调节粘度至1800±50cps，每次搅拌时间为15min。将制得的浆料采用刮刀涂布的方式均匀的涂覆在厚度为14μm，孔隙率为40％，透气度为50s/100cc，曲折度12，孔径10nm～50nm的PE基膜上，涂层厚度为40μm，干燥即得到复合膜。
实施例3
称取125g比表面积为2400m2/g，中孔率为55％，粒径D50为8μm的石油焦基活性炭投入搅拌机中，往搅拌机中加入300g石墨烯的乙醇分散液(质量分数为2％)，继续往搅拌机中加入配好的400g 1.5％(wt)CMC溶液，并逐渐将转速调至40rpm，搅拌90min。加入125g去离子水，搅拌转速调为2000±50rpm，搅拌2h。最后向浆料中加入12.5g浓度为48％的SBR乳液，并通过加入去离子水调节粘度至1800±50cps，每次搅拌时间为15min。将制得的浆料采用刮刀涂布的方式均匀的涂覆在厚度为20μm，孔隙率为50％,透气度为80s/100cc，曲折度15，孔径10nm～50nm的PP基膜上，涂层厚度为60μm，干燥即得到复合膜。
对本发明实施例制备的柔性复合膜材料进行性能检测。
测试方法：将复合膜卷曲形成10*10cm的卷材，控制堆积密度为1.2g/cm3，将其固定于内径为10cm，长度为20cm的装置中部，两端加8V电压，向装置内通入混合有甲醛和1.3μm以下活性炭颗粒的氮气混合气，检测装置进出口甲醛和活性炭颗粒的浓度，计算去除率。大气菌去除率的测试方法参照《关于空气过滤器滤菌效率测试方法的研究》。
参见表1，表1为本发明实施例制备的柔性复合膜材料制备的复合膜卷材的吸附性能数据。
表1
| 样品 | 甲醛去除率 | 1.3μm以下活性炭去除率 | 大气菌去除率 |
| 实施例1 | 90％ | 91％ | 99％ |
| 实施例2 | 95％ | 92％ | 98％ |
| 实施例3 | 92％ | 94％ | 99％ |
以上对本发明提供的一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的复合膜卷材进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种柔性复合膜材料，其特征在于，包括基膜；
复合在所述基膜上的功能涂层；
所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。
2.根据权利要求1所述的柔性复合膜材料，其特征在于，所述柔性复合膜材料为具有空气净化功能的复合膜材料；
所述柔性复合膜材料与空气接触时，所述空气的气流方向与所述复合膜材料的平面方向相平行；
所述柔性复合膜材料为柔性可卷曲复合膜材料或柔性可弯曲折叠复合膜材料；
所述功能涂层的厚度为1～1000μm；
所述基膜的厚度为5～100μm。
3.根据权利要求1所述的柔性复合膜材料，其特征在于，所述功能涂层还包括气体吸收剂、粘结剂和溶剂中的一种或多种；
所述基膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种组成的复合膜；
所述基膜的孔径为10nm～10μm；
所述基膜的孔隙率为20％～80％；
所述基膜的透气度为50～300s/100cc；
所述基膜的曲折度为1～50。
4.根据权利要求1所述的柔性复合膜材料，其特征在于，所述功能涂层还包括气体吸收剂和/或粘结剂；
所述活性炭与石墨烯的质量比为(50～98)：(0.1～10)；
所述活性炭与气体吸收剂的质量比为(50～98)：(0.1～10)；
所述活性炭与粘结剂的质量比为(50～98)：(2～50)；
所述活性炭包括椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭和石油焦基活性炭中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的柔性复合膜材料，其特征在于，所述石墨烯的片径小于等于50μm；
所述石墨烯的电导率大于等于10000S/m；
所述活性炭的比表面积为100～3000m2/g；
所述活性炭的中孔率为40％～70％；
所述活性炭的粒径D50为7～20μm；
所述气体吸收剂包括氨基型化学去除剂、氧化剂型化学去除剂、碱性化合物和有机酸性化合物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的柔性复合膜材料，其特征在于，所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧树脂、醋酸乙烯树脂、氯化橡胶和丙烯酸系共聚物中的一种或多种；
所述氨基型化学去除剂包括二甲基甲酰胺、苯胺、N-环丙基-2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或多种；
所述氧化性去除剂包括高锰酸钠和/或高锰酸钾；
所述碱性化合物包括NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、K3PO4、马尿酸钠、马尿酸钾、谷氨酸钠、谷氨酸钾、甘氨酸钠、甘氨酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丙酮酸钠和丙酮酸钾中的一种或多种；
所述酸性化合物包括乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或多种；
所述柔性复合膜材料为可通电柔性复合膜材料；
所述柔性复合膜材料还包括与电源相连接的导体材料；
所述导体材料与基膜相连接。
7.一种柔性复合膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将活性炭、石墨烯、气体吸收剂、粘结剂和溶剂混合后，得到功能涂层浆料；
2)将基膜放卷平铺，将上述步骤得到的功能性涂层浆料复合在基膜上，干燥后得到柔性复合膜材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、四氯乙烷、甲苯、二甲苯、苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、邻苯二甲酸二丁酯和二甲基亚砜中的一种或多种；
所述功能涂层浆料的黏度为2500～5000mPa·s；
所述混合的时间为0.5～2h；
所述复合的方式包括浸涂、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆转辊涂布、坡流涂布和落帘涂布中的一种或多种；
所述干燥的温度为80～120℃；
所述干燥的时间为2～10h。
9.一种具有空气净化功能的复合膜卷材，其特征在于，由权利要求1～6任意一项所述的柔性复合膜材料或权利要求7～8任意一项所述的制备方法所制备的柔性复合膜材料，经卷曲后得到。
10.根据权利要求9所述的复合膜卷材，其特征在于，所述柔性复合膜材料可根据空气净化器的需要尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材；
所述空气气流的进出方向与所述复合膜卷材的卷轴方向一致；
所述卷材的堆积密度为0.8～1.8g/cm3；
所述卷材的直径为2～30cm；
所述卷材的长度为1～30cm；
所述复合膜卷材还包括与电源相连接的导体材料；
所述导体材料与所述柔性复合膜材料的基膜相连接；
所述电源的电压小于等于10V。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011618134.1A CN114762801A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011618134.1A CN114762801A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114762801A true CN114762801A (zh) | 2022-07-19 |
Family
ID=82363202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011618134.1A Pending CN114762801A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114762801A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115295321A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-04 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种超级电容器及其制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4677019A (en) * | 1984-12-01 | 1987-06-30 | Bluecher Hubert | Carbon-containing protective fabrics |
| US20060183812A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-17 | Miller James R | Adsorptive coating formulation |
| CN101143271A (zh) * | 2006-12-27 | 2008-03-19 | 黄樟焱 | 卷式电吸附滤芯 |
| CN104524990A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 南京工业大学 | 气体分离膜及其制备方法、膜式气体分离装置 |
| KR20170091548A (ko) * | 2017-07-28 | 2017-08-09 | 한양대학교 산학협력단 | 그래핀 옥사이드 흡착능이 향상된 복합 분리막용 다공성 고분자 지지체 및 이의 제조방법 |
| EP3539644A1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-18 | Gaznat SA | Graphene membrane filter for gas separation |
| WO2019192521A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | Vincent Medical (Dong Guan) Manufacturing Co., Ltd. | Improved moisture dissipating cartridge and breathing circuit and breathing system containing such a cartridge |
| AU2019101330A4 (en) * | 2019-11-01 | 2019-12-12 | Jiangsu Bangtec Environmental Sci-Tech Co. Ltd | Preparation method for reverse osmosis membrane |
| CN111139637A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-12 | 江南大学 | 一种涂覆织物基材及其制备方法与使用方法 |
| CN111851083A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-10-30 | 内蒙古浦瑞芬环保科技有限公司 | 活性炭布的生产方法 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011618134.1A patent/CN114762801A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4677019A (en) * | 1984-12-01 | 1987-06-30 | Bluecher Hubert | Carbon-containing protective fabrics |
| US20060183812A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-17 | Miller James R | Adsorptive coating formulation |
| CN101143271A (zh) * | 2006-12-27 | 2008-03-19 | 黄樟焱 | 卷式电吸附滤芯 |
| CN104524990A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 南京工业大学 | 气体分离膜及其制备方法、膜式气体分离装置 |
| KR20170091548A (ko) * | 2017-07-28 | 2017-08-09 | 한양대학교 산학협력단 | 그래핀 옥사이드 흡착능이 향상된 복합 분리막용 다공성 고분자 지지체 및 이의 제조방법 |
| EP3539644A1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-18 | Gaznat SA | Graphene membrane filter for gas separation |
| WO2019192521A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | Vincent Medical (Dong Guan) Manufacturing Co., Ltd. | Improved moisture dissipating cartridge and breathing circuit and breathing system containing such a cartridge |
| AU2019101330A4 (en) * | 2019-11-01 | 2019-12-12 | Jiangsu Bangtec Environmental Sci-Tech Co. Ltd | Preparation method for reverse osmosis membrane |
| CN111139637A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-12 | 江南大学 | 一种涂覆织物基材及其制备方法与使用方法 |
| CN111851083A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-10-30 | 内蒙古浦瑞芬环保科技有限公司 | 活性炭布的生产方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115295321A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-04 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种超级电容器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | ZIF-8@ SiO2 composite nanofiber membrane with bioinspired spider web-like structure for efficient air pollution control | |
| Zhao et al. | Porous cellulose nanofiber stringed HKUST-1 polyhedron membrane for air purification | |
| CN108404687B (zh) | 一种用于空气净化的多层次功能膜的制备方法 | |
| KR20170078725A (ko) | 공기 공급물 중에 존재하는 오존 및 휘발성 유기 화합물의 처리를 위한 비귀금속 촉매 | |
| KR20110086285A (ko) | 친수화 표면개질된 복합 다공막 및 이의 제조방법 | |
| Zhang et al. | Simultaneous removal of VOCs and PM2. 5 by metal-organic framework coated electret filter media | |
| US20220126274A1 (en) | Catalyst device for treatment of formaldehyde and volatile organic compounds | |
| Kang et al. | Hierarchical ZnO nano-spines grown on a carbon fiber seed layer for efficient VOC removal and airborne virus and bacteria inactivation | |
| Huang et al. | High-efficiency air filter media with a three-dimensional network composed of core–shell zeolitic imidazolate Framework-8@ Tunicate nanocellulose for PM0. 3 removal | |
| He et al. | Incorporating metal–organic frameworks into substrates for environmental applications | |
| US20120085695A1 (en) | Carbon nanotube wetlaid depth media | |
| CN114762801A (zh) | 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材 | |
| CN113457477A (zh) | 一种纳米纤维过滤膜及其制备方法和应用 | |
| Komaladewi et al. | Membrane technology in air pollution control: prospect and challenge | |
| WO2018045867A1 (zh) | 一种用于净化空气的复合材料及其制备方法和应用 | |
| Tang et al. | Polypropylene nonwoven loaded with cerium-doped manganese oxides submicron particles for ozone decomposition and air filtration | |
| CN107188569B (zh) | 一种基于石墨烯氧化物的海水淡化复合膜及其制备方法 | |
| Hao et al. | Self-assembled zeolitic imidazolate framework/polyimide nanofibers for efficient air pollution control | |
| JP4880929B2 (ja) | 複合構造体およびそれを用いたフィルター | |
| Chai et al. | Air Purification Using Polymer Fiber Filters | |
| KR20230088398A (ko) | 공기정화장치 및 공기정화방법 | |
| CN113522054A (zh) | 一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的复合膜卷材 | |
| JP2007136029A (ja) | 繊維シートおよびその製造方法ならびにエアフィルター | |
| JP5573259B2 (ja) | 液濾過用フィルタ及び液濾過方法 | |
| Chen et al. | A facile synthesis of titanium dioxide/reduced graphene oxide composite with high photocatalytic activity for removal of gaseous formaldehyde |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220719 |