CN117180852B - 一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法 - Google Patents

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CN117180852B CN202311461737.9A CN202311461737A CN117180852B CN 117180852 B CN117180852 B CN 117180852B CN 202311461737 A CN202311461737 A CN 202311461737A CN 117180852 B CN117180852 B CN 117180852B
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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域,具体为一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法。包括以下工艺:取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,烘燥,得到坯布;将坯布置于整理剂中浸渍整理,得到多功能空气过滤网。本发明通过静电植绒技术,利用粘结剂,将活性炭纤维所制植绒纤维负载在基布上,能够有效增加活性炭纤维与空气间的接触面积,并利于风阻的降低,提高所制过滤网的过滤能力;通过高锰酸盐原位还原法,利用活性炭纤维将高锰酸钾还原,并形成的锰氧化物沉积于活性炭纤维的表面,能够催化降解甲醛等VOCs物质,进一步改善所制过滤网对空气的净化能力。

Description

一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域,具体为一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法。
背景技术
在室内、车辆环境中,空气污染物的来源广泛、具有种类多、排放周期长等特点。空气污染会对人体造成较大影响,危害人体健康。空气净化装置是控制空气污染物、改善空气质量的一种有效装置,其中的滤网是其关键部件。随着空气净化技术的革新,新型空气过滤网也不断出现。活性炭含有丰富的多孔结构,大比表面积、高表面反应性和吸附能力,在空气净化领域有着广泛应用。活性炭虽能吸附微生物、病毒和一定量的重金属,吸附甲醛、苯、二甲苯等易挥发有机物,但传统活性炭以物理吸附为主,吸附能力有限,容易饱和。吸附饱和后易脱附,变成新的污染源,容易造成二次污染。因此,我们提出一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于活性炭的多功能空气过滤网及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于活性炭的多功能空气过滤网,由内至外依次包括以下结构:基布、粘结剂和植绒纤维,所述植绒纤维通过静电植绒技术设置于基布的外表面。
进一步的,所述基布为全棉平纹布、聚丙烯筛网、聚丙烯滤纸、复合聚丙烯-聚酯滤纸、熔喷涤纶无纺布中的一种。
进一步的,所述植绒纤维由活性炭纤维经过处理得到。
进一步的,所述多功能空气过滤网经过浸渍整理。
一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,烘燥,得到坯布;
将坯布置于整理剂中浸渍整理,浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍50~70min,取出,水洗,43~47℃干燥 50~80min,得到多功能空气过滤网。
进一步的,所述静电植绒的工艺条件为:静电压50~80kV,极距150~160mm,植绒时间5min。
进一步的,所述烘燥的工艺条件为:预烘温度80~125℃,预烘时间3min;固化温度110~150℃,固化时间3~8min。
进一步的,所述粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂。
进一步的,植绒纤维长度在0.5~0.8mm。
进一步的,所述植绒纤维由以下工艺制得:
依次利用氢氧化钠溶液、硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;
将处理后的活性炭纤维,置于高锰酸钾溶液中24h,取出,置于100~110℃干燥60~120min,得到改性活性炭纤维;
将改性活性炭纤维置于分散剂中,分散10~30min,过滤,干燥,得到植绒纤维。
进一步的,氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L,硝酸溶液的浓度为1mol/L。
进一步的,活性炭纤维、高锰酸钾溶液的比例为4g:100mL;高锰酸钾溶液的浓度为0.05~0.20mol/L。
进一步的,分散剂为PA30溶液,质量浓度25%~40%。
进一步的,整理剂包括以下质量组分:1.8%~2.3%的抗菌剂、18%~20%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水。
进一步的,整理剂由以下工艺制得:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,形成亲水基团,然后加入去离子水均质20~30min,得到水溶液,超声处理30~60min,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:(2.0~2.5);
加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂。
进一步的,氧等离子体处理的工艺条件为:功率200W,压力27~32Pa,处理时间150~200s;超声处理中超声频率为500W。
进一步的,所述抗菌剂由以下工艺制得:
取壳聚糖、马来酸酐混合,加入醋酸溶液,在氮气气氛保护下,升温至65~70℃,搅拌反应8h;40~45℃真空干燥,得到壳聚糖衍生物;
取二甲胺、环己烷混合,利用盐酸调节体系pH至4.8~5.2,缓慢加入甲醛,反应30~60min;升温至48~53℃,加入壳聚糖衍生物,搅拌反应50~70min;调节体系温度至45~50℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂。
进一步的,壳聚糖、马来酸酐的摩尔比为1:1;
二甲胺、环己烷的比例为10g:100mL。
进一步的,抗菌剂由以下质量组分制得:15~16份二甲胺、10~12份甲醛、84~86份壳聚糖衍生物、100份溴代十六烷;
醋酸溶液的浓度为2v%。
进一步的,浸渍整理的工艺条件为:将坯布置于整理剂中,缓慢加入引发剂,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙。
进一步的,浸渍温度45~65℃,浸渍时间105~125min,浴比1:(30~40);
烘焙工艺条件为:56~65℃预烘3min,96~105℃焙烘3min。
进一步的,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1。
进一步的,次氯酸钠溶液的质量浓度为5%,利用浓硫酸调节溶液pH至6.8~7.2。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1.本发明的基于活性炭纤维的多功能空气过滤网及其制备方法,活性炭纤维含有丰富的多孔结构,大比表面积、高表面反应性和吸附能力,能够有效吸附微生物、病毒、重金属,吸附甲醛、苯、二甲苯等易挥发有机物。本申请通过静电植绒技术,利用粘结剂,将活性炭纤维所制植绒纤维负载在基布上,能够有效增加活性炭纤维与空气间的接触面积,并利于风阻的降低,提高所制多功能空气过滤网的过滤能力;通过高锰酸盐原位还原法,利用活性炭纤维将高锰酸钾还原,并形成的锰氧化物沉积于活性炭纤维的表面,能够催化降解甲醛等VOCs物质,进一步改善所制多功能空气过滤网对空气的净化能力。
2.本发明的基于活性炭纤维的多功能空气过滤网及其制备方法,通过壳聚糖溶于醋酸溶液中,与马来酸酐中酸酐基团反应,使得所制壳聚糖衍生物得到双键,然后利用二甲胺、甲醛将壳聚糖衍生物胺甲基化,以溴代十六烷为季铵化试剂对其进行季铵化改性,从而得到具有烷基长链的壳聚糖-季铵盐化合物(抗菌剂),抗菌剂的分子结构中含有季铵基团,季铵基团中含有正离子氨,能够与细菌细胞膜上的负电荷分子形成离子作用,从而破坏细菌的完整性,实现其抗菌能力;并能够与经过阴离子分散剂PA30处理的植绒纤维发生静电吸附,促进整理剂组分在植绒纤维表面的负载,而后在引发剂作用下聚合;抗菌剂掺杂在乳液中,能够促进整理剂成膜,能够在赋予所制多功能空气过滤网抗菌性能的同时,进一步,提高抗菌剂在多功能空气过滤网表面的稳定性和耐性。
3.本发明的基于活性炭纤维的多功能空气过滤网及其制备方法,次氯酸将抗菌剂分子结构中的季铵基团氯化处理,形成N+-Cl-,增加了所制多功能空气过滤网表面卤素Cl-的含量,它能够在接触细菌后转移至生物受体中,氧化蛋白质中的硫醇基团或卤化氨基基团,从而达到破坏细菌的目的,提高了所制多功能空气过滤网的抗菌性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在以下具体实施方式中,
活性炭纤维:聚丙烯腈基活性炭纤维,长度0.5mm,细度7μm,来源于南通森友炭纤维有限公司,由SY-ACF-1001切绒得到;
PA30:阴离子聚丙烯酰胺,来源于德国巴斯夫集团;
基布为聚丙烯滤纸,克重100g/m2,来源于河南省安克林滤业有限公司;
壳聚糖:分子量760万,脱乙酰度96%,来源于浙江金壳生化有限公司;
粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂,粘度为40000mPs·s;由来源于浙江三嬴新材料有限公司的SY-302稀释得到,涂覆量为200g/m2
以下所述“份”数均为质量份。
实施例1:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
S1、(1)植绒纤维的制备:
依次利用1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;将处理后的活性炭纤维,置于0.05mol/L高锰酸钾溶液中24h,活性炭纤维、高锰酸钾溶液的比例为4g:100mL,置于100℃干燥60min,得到改性活性炭纤维;
将改性活性炭纤维置于分散剂(25wt%PA30溶液)中,分散10min,过滤,干燥,得到植绒纤维;
(2)坯布的制备:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,静电植绒的工艺条件为:静电压50kV,极距150mm,植绒时间5min;烘燥,烘燥的工艺条件为:预烘温度80℃,预烘时间3min;固化温度110℃,固化时间8min;得到坯布;
S2、(1)抗菌剂的制备:
取壳聚糖、马来酸酐混合,壳聚糖、马来酸酐的摩尔比为1:1,加入2v%醋酸溶液,壳聚糖、醋酸溶液的比例为10g:100mL,在氮气气氛保护下,升温至65℃,搅拌反应8h;40℃真空干燥,得到壳聚糖衍生物;
取二甲胺、环己烷混合,二甲胺、环己烷的比例为10g:100mL,利用盐酸调节体系pH至4.8,缓慢加入甲醛,反应30min;升温至48℃,加入壳聚糖衍生物,搅拌反应50min;调节体系温度至45℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂;抗菌剂由以下质量组分制得:15份二甲胺、10份甲醛、84份壳聚糖衍生物、100份溴代十六烷;
(2)整理剂的制备:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,工艺条件为:功率200W,压力27Pa,处理时间150s,然后加入去离子水均质20min,得到水溶液,超声处理30min,超声频率为500W,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:2.0;
加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂;整理剂包括以下质量组分:1.8%的抗菌剂、18%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
(3)多功能空气过滤网的制备:
将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙,浸渍温度45℃,浸渍时间105min,浴比1:40;烘焙工艺条件为:56℃预烘3min,96℃焙烘3min;浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍50min,取出,水洗,43℃干燥50min,次氯酸钠溶液的质量浓度为5%,利用浓硫酸调节溶液pH至6.8,得到多功能空气过滤网。
实施例2:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
S1、(1)植绒纤维的制备:
依次利用1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;将处理后的活性炭纤维,置于0.12mol/L高锰酸钾溶液中24h,活性炭纤维、高锰酸钾溶液的比例为4g:100mL,取出,置于105℃干燥90min,得到改性活性炭纤维;
将改性活性炭纤维置于分散剂(32wt%PA30溶液)中,分散20min,过滤,干燥,得到植绒纤维;
(2)坯布的制备:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,静电植绒的工艺条件为:静电压60kV,极距160mm,植绒时间5min;烘燥,烘燥的工艺条件为:预烘温度100℃,预烘时间3min;固化温度130℃,固化时间5min;得到坯布;
S2、(1)抗菌剂的制备:
取壳聚糖、马来酸酐混合,壳聚糖、马来酸酐的摩尔比为1:1,加入2v%醋酸溶液,壳聚糖、醋酸溶液的比例为10g:100mL,在氮气气氛保护下,升温至68℃,搅拌反应8h;42℃真空干燥,得到壳聚糖衍生物;
取二甲胺、环己烷混合,二甲胺、环己烷的比例为10g:100mL,利用盐酸调节体系pH至5.0,缓慢加入甲醛,反应45min;升温至50℃,加入壳聚糖衍生物,搅拌反应60min;调节体系温度至48℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂;抗菌剂由以下质量组分制得:15.5份二甲胺、11份甲醛、85份壳聚糖衍生物、100份溴代十六烷;
(2)整理剂的制备:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,工艺条件为:功率200W,压力30Pa,处理时间175s,然后加入去离子水均质25min,得到水溶液,超声处理45min,超声频率为500W,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:2.2;
加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂;整理剂包括以下质量组分:2.0%的抗菌剂、19%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
(3)多功能空气过滤网的制备:
将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙,浸渍温度55℃,浸渍时间115min,浴比1:30;烘焙工艺条件为:60℃预烘3min,100℃焙烘3min;浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍60min,取出,水洗,45℃干燥60min,次氯酸钠溶液的质量浓度为5%,利用浓硫酸调节溶液pH至7,得到多功能空气过滤网。
实施例3:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
S1、(1)植绒纤维的制备:
依次利用1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;将处理后的活性炭纤维,置于0.20mol/L高锰酸钾溶液中24h,活性炭纤维、高锰酸钾溶液的比例为4g:100mL,取出,置于110℃干燥120min,得到改性活性炭纤维;
将改性活性炭纤维置于分散剂(40wt%PA30溶液)中,分散30min,过滤,干燥,得到植绒纤维;
(2)坯布的制备:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,静电植绒的工艺条件为:静电压80kV,极距160mm,植绒时间5min;烘燥,烘燥的工艺条件为:预烘温度125℃,预烘时间3min;固化温度150℃,固化时间3min;得到坯布;
S2、(1)抗菌剂的制备:
取壳聚糖、马来酸酐混合,壳聚糖、马来酸酐的摩尔比为1:1,加入2v%醋酸溶液,壳聚糖、醋酸溶液的比例为10g:100mL,在氮气气氛保护下,升温至70℃,搅拌反应8h;45℃真空干燥,得到壳聚糖衍生物;
取二甲胺、环己烷混合,二甲胺、环己烷的比例为10g:100mL,利用盐酸调节体系pH至5.2,缓慢加入甲醛,反应60min;升温至53℃,加入壳聚糖衍生物,搅拌反应70min;调节体系温度至50℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂;抗菌剂由以下质量组分制得:16份二甲胺、12份甲醛、86份壳聚糖衍生物、100份溴代十六烷;
(2)整理剂的制备:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,工艺条件为:功率200W,压力32Pa,处理时间200s,然后加入去离子水均质30min,得到水溶液,超声处理60min,超声频率为500W,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:2.5;
加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂;整理剂包括以下质量组分:2.3%的抗菌剂、20%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
(3)多功能空气过滤网的制备:
将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙,浸渍温度65℃,浸渍时间125min,浴比1:40;烘焙工艺条件为:65℃预烘3min,105℃焙烘3min;浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍70min,取出,水洗,47℃干燥80min,次氯酸钠溶液的质量浓度为5%,利用浓硫酸调节溶液pH至7.2,得到多功能空气过滤网。
对比例1:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
步骤S1与实施例1相同;
S2、(1)抗菌剂的制备:
取丙烯酸二甲氨基乙酯,升温至45℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂;抗菌剂由以下质量组分制得:14份丙烯酸二甲氨基乙酯、31份溴代十六烷;
(2)整理剂的制备:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,工艺条件为:功率200W,压力27Pa,处理时间150s,然后加入去离子水均质20min,得到水溶液,超声处理30min,超声频率为500W,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:2.0;
加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂;整理剂包括以下质量组分:1.8%的抗菌剂、18%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
(3)多功能空气过滤网的制备:
将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙,浸渍温度45℃,浸渍时间105min,浴比1:40;烘焙工艺条件为:56℃预烘3min,96℃焙烘3min;浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍50min,取出,水洗,43℃干燥50min,次氯酸钠溶液的质量浓度为5%,利用浓硫酸调节溶液pH至6.8,得到多功能空气过滤网。
对比例2:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
步骤S1与实施例1相同;
S2、(1)整理剂的制备:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,工艺条件为:功率200W,压力27Pa,处理时间150s,然后加入去离子水均质20min,得到水溶液,超声处理30min,超声频率为500W,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:2.0;
加入丙烯酰胺混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂;整理剂包括以下质量组分:1.8%的丙烯酰胺、18%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
(2)多功能空气过滤网的制备:
将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠的混合物,摩尔比为1:1,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙,浸渍温度45℃,浸渍时间105min,浴比1:40;烘焙工艺条件为:56℃预烘3min,96℃焙烘3min,得到多功能空气过滤网。
对比例3:一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,包括以下工艺:
S1、(1)植绒纤维的制备:
依次利用1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;将处理后的活性炭纤维,置于分散剂(25wt%PA30溶液)中,分散10min,过滤,干燥,得到植绒纤维;
(2)坯布的制备:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,静电植绒的工艺条件为:静电压50kV,极距150mm,植绒时间5min;烘燥,烘燥的工艺条件为:预烘温度80℃,预烘时间3min;固化温度110℃,固化时间8min;得到坯布;
步骤S2与对比例2相同,得到多功能空气过滤网。
实验:取实施例1-3、对比例1-3中得到的多功能空气过滤网,制得试样,分别对其性能进行检测并记录检测结果:
吸附性能:将实验气体连续通过多功能空气过滤网试样,当试样达到吸附饱和时,以试样吸附量与试样质量的百分比作为试样吸附能力的性能指标;实验气体为甲醛,蒸汽浓度250mh/L,气体流量1.30L/min,试样质量0.30g,实验温度25℃;
净化性能:实验步骤与吸附性能实验相同,当试样达到吸附饱和时,以实验气体的减少量与其总质量的百分比作为试样净化能力的性能指标;
抗菌性能:以AATCC 100为参考标准,利用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌对试样进行抗菌性能评价,试样尺寸Φ2.5cm,置于紫外灭菌30min,置于培养皿中,在试样的中心滴加5μL细菌悬浮液,将另一块试样覆盖,接触30min后,将试样转移至5mL的PBS溶液中,涡旋2min,取0.1mL涡旋液吸湿,滴加进琼脂培养基中,37℃培养24h,以菌落数作为抗菌能力的性能指标;
根据上表中的数据,可以清楚得到以下结论:
实施例1-3中得到的多功能空气过滤网与对比例1-3中得到的多功能空气过滤网形成对比,检测结果可知,
与对比例相比,实施例1-3中得到的多功能空气过滤网,具有更高的吸附率、净化率和抑菌率数据。这充分说明了本发明实现了对所制多功能空气过滤网吸附、净化和抗菌性能的提高。
与实施例1相比,对比例1-2中得到的多功能空气过滤网,其整理剂的组分、整理工艺不同;与对比例2相比,对比例3中得到的多功能空气过滤网,其活性炭纤维的处理工艺不同;而对比例1-3中得到的多功能空气过滤网,吸附率、净化率和抑菌率数据下降,可知本发明对整理剂制备工艺、活性炭纤维处理工艺及其所需成分的设置能够促进所制多功能空气过滤网吸附、净化和抗菌综合性能的改善。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:包括以下工艺:
取基布、植绒纤维、粘结剂,进行静电植绒,烘燥,得到坯布;
将坯布置于整理剂中浸渍整理,浸渍整理后,置于次氯酸钠溶液中浸渍50~70min,取出,水洗,43~47℃干燥50~80min,得到多功能空气过滤网;
所述植绒纤维由以下工艺制得:
依次利用氢氧化钠溶液、硝酸溶液对活性炭纤维进行洗涤,水洗,干燥;
将处理后的活性炭纤维,置于高锰酸钾溶液中24h,取出,置于100~110℃干燥60~120min,得到改性活性炭纤维;
将改性活性炭纤维置于分散剂中,分散10~30min,过滤,干燥,得到植绒纤维;
所述整理剂包括以下质量组分:1.8%~2.3%的抗菌剂、18%~20%十六烷基三甲基硅烷,溶剂为去离子水;
所述抗菌剂由以下工艺制得:
取壳聚糖、马来酸酐混合,加入醋酸溶液,在氮气气氛保护下,升温至65~70℃,搅拌反应8h;40~45℃真空干燥,得到壳聚糖衍生物;
取二甲胺、环己烷混合,利用盐酸调节体系pH至4.8~5.2,缓慢加入甲醛,反应30~60min;升温至48~53℃,加入壳聚糖衍生物,搅拌反应50~70min;调节体系温度至45~50℃,搅拌,并缓慢加入溴代十六烷,加入速度为5s/滴,加完后恒温反应12h;静置12h,去除下层液体,旋蒸,冷冻干燥8h,得到抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:所述基布为全棉平纹布、聚丙烯筛网、聚丙烯滤纸、复合聚丙烯-聚酯滤纸、熔喷涤纶无纺布中的一种;所述粘结剂为聚丙烯酸类粘结剂;所述植绒纤维长度为0.5~0.8mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:所述静电植绒的工艺条件为:静电压50~80kV,极距150~160mm,植绒时间5min。
4.根据权利要求1所述的一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:所述烘燥的工艺条件为:预烘温度80~125℃,预烘时间3min;固化温度110~150℃,固化时间3~8min。
5.根据权利要求1所述的一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:所述整理剂由以下工艺制得:
取十六烷基三甲基硅烷进行氧等离子体处理,形成亲水基团,然后加入去离子水均质20~30min,得到水溶液,超声处理30~60min,得到乳液;十六烷基三甲基硅烷、去离子水的质量比为1:(2.0~2.5);加入抗菌剂混合,加入去离子水调节固含量,得到整理剂。
6.根据权利要求1所述的一种基于活性炭的多功能空气过滤网的制备方法,其特征在于:所述浸渍整理的工艺条件为:将坯布置于整理剂,缓慢加入引发剂,加入速度为5s/滴,加完后恒温浸渍,烘焙;
浸渍温度45~65℃,浸渍时间105~125min,浴比1:(30~40);
烘焙工艺条件为:56~65℃预烘3min,96~105℃焙烘3min。
7.根据权利要求1-6任一项所述制备方法制得的一种基于活性炭的多功能空气过滤网。
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