CN1872381A - 带有静电的空气过滤材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气过滤材料，公开了一种带有静电的空气过滤材料及制备方法。其特征在于，由极化的熔喷聚丙烯无纺布过滤层和锚固在聚丙烯无纺布过滤层上的经过表面处理的纳米磁性颗粒构成。由于本发明在聚丙烯无纺布的纤维中，负载了纳米磁性颗粒，不仅能够有效的阻挡一般的尘颗粒污染物和气态污染物，而且能够过滤极性物质，同时电磁相互配合，持久性大大提高，采用本发明的方法制备的空气过滤材料，工艺简单，产出快，成本低，性能优越，能有效且可通过简单处理后，反复使用，能够广泛用于各类室内空调机上。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气过滤材料及其制备方法，具体地说涉及一种用于空调的空气过滤复合材料，特别是涉及一种可同时对空气中的粒污染物、气态污染物和极性物质有效过滤的带有静电的材料。
背景技术
随着空调的日益普及以及大量新型建筑装饰材料的广泛应用，导致室内空气污染进一步加剧，室内空气品质问题变得更加突出，大量研究结果证明，室内空气品质与人体的健康有着密切的关系，其中尤以挥发性有机化合物(VOC)等气态污染物对人体的危害最为严重，但是由于对挥发性有机物缺乏高效实用的净化手段，目前在空调系统(包括小型空调机组)中并未采取有针对性的措施。因而，现有空调系统的空气净化方式是不完备的，亟待改进。
为此，高效空气过滤材料及期制备的开发研究得到人们十分广泛的重视，许多专利公开了各自的技术。
众所周知，室内空调的普及率正在逐年提高，它所用的过滤材料大多是普通塑料机织滤网，孔隙较大，仅能滤去较大的尘粒。室内空气净化器是空气过滤材料的又一潜在市场。人的90％时间是在室内度过的，但室内空气污染有可能要远甚于室外的空气，空气中含有烟雾、霉菌，孢子、细菌、纤维、尘粒等。用空气净化器除去室内污染物是一种有效的方法，空气净化器的过滤材料一般是超细玻璃纤维。空气净化器在各国发展均较快，美国空气净化器市场的年增长率在10％以上。普通空气净化器无法除去室内有害气体，这些气体的成份十分复杂，仅香烟烟气中就含有数百种气体成分，再加上装修材料中散发出的醛系、苯系物，各种污染源散发的CO、SO2、NOx、NH3等直接危害人体健康，要消除这一危害需采用功能性空气过滤材料。而已公开的专利技术未能满足现代社会对空气过滤材料的多功能，长时效，可反复使用，价格低的综合要求。
申请人在中国专利申请号2004100167006中公开了一种过滤材料，虽然具有较好的过滤性能，但是，还存在某一些不足，对于有些极性物质的过滤，还不能完善，需要改进。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种带有静电的空气过滤材料及制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足当代社会对空气有效过滤的问题。
本发明所说的带有静电的空气过滤材料，由极化的熔喷聚丙烯无纺布过滤层和黏附在聚丙烯无纺布过滤层上的经过表面处理的纳米磁性颗粒构成。
其中，所说的极化的熔喷聚丙烯无纺布纤维细度为1.7～3.3dtex，纤维长度为35～38cm，厚度为0.35～0.6mm；
术语“极化”指的是：在高电流、低电压的作用下，空气被电离后，在电荷地电场和空气动力作用下埋入熔喷聚丙烯无纺布纤维中，形成能永久保持极化的电介质，即永电体，亦即熔喷聚丙烯无纺布被极化。
所说的纳米磁性颗粒为Fe3O4，其粒径为500～1500纳米；
纳米磁性颗粒的重量为聚丙烯无纺布过滤层总重量的0.01～0.1％；
本发明的带有静电的空气过滤材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将纳米磁性颗粒与偶连剂的水溶液搅拌混合，进行纳米磁性颗粒的表面处理，所说的偶连剂优选硅烷偶连剂，如γ氨基丙基三乙氧基硅烷，可采用市售产品；
偶连剂水溶液的重量浓度为5～10％，偶连剂水溶液中，纳米磁性颗粒的浓度为1～10克/毫升；
处理温度为30～60℃，处理时间为1～3小时；
(2)然后将聚丙烯无纺布过滤层浸渍于上述含有纳米磁性颗粒的溶液中，搅拌，，滚动，压轧，浸渍温度为30～60℃，处理时间为2～10小时；含有纳米磁性颗粒的溶液的重量为聚丙烯无纺布的5～10倍；
(3)离心过滤，干燥，获得负载有纳米磁性颗粒聚丙烯无纺布；
(4)将空气在加有偏压的电晕针的作用下电离，形成电离空气，然后将步骤(3)的熔喷聚丙烯无纺布通过电离空气，在电荷地电场和空气动力作用下，电离空气埋入纤维中，形成能永久保持极化的电介质，即永电体，即为本发明的带有静电的空气过滤材料，极化处理的静电值2000～3500v/cm。
由于本发明在聚丙烯无纺布的纤维中，负载了纳米磁性颗粒，所说的纳米磁性颗粒，由于经过了表面偶连处理，紧紧的锚固在纤维上，不仅能够有效的阻挡一般的尘颗粒污染物和气态污染物，而且能够过滤极性物质，同时电磁相互配合，持久性大大提高，采用本发明的方法制备的空气过滤材料，工艺简单，产出快，成本低，性能优越，能有效且可通过简单处理后，反复使用，能够广泛用于各类室内空调机上。
具体实施方式
实施例1
熔喷聚丙烯无纺布纤维细度为1.7dtex，纤维长度为35cm，厚度为0.35mm；
纳米磁性颗粒为Fe3O4，粒径为800纳米；
纳米磁性颗粒的重量为聚丙烯无纺布过滤层总重量的0.01％；
制备方法包括如下：
(1)将纳米磁性颗粒与偶连剂γ氨基丙基三乙氧基硅烷的水溶液搅拌混合；
偶连剂水溶液的重量浓度为5％，偶连剂水溶液中，纳米磁性颗粒的浓度为1克/毫升；
处理温度为30℃，处理时间为1小时；
(2)然后将聚丙烯无纺布过滤层浸渍于上述含有纳米磁性颗粒的溶液中，搅拌，，滚动，压轧，浸渍温度为30℃，处理时间为2小时；含有纳米磁性颗粒的溶液的重量为聚丙烯无纺布的5倍；
(3)离心过滤，干燥，获得负载有纳米磁性颗粒聚丙烯无纺布；
(4)将空气在加有偏压的电晕针的作用下电离，形成电离空气，然后将步骤(3)的熔喷聚丙烯无纺布通过电离空气，在电荷地电场和空气动力作用下，电离空气埋入纤维中，形成能永久保持极化的电介质，即永电体，即为本发明的带有静电的空气过滤材料，极化处理的静电值2000v/cm。
采用GB6165-85标准进行检测，过滤效率为99.9％，初期风阻为50Pa。
实施例2
熔喷聚丙烯无纺布纤维细度为3.3dtex，纤维长度为38cm，厚度为0.6mm；
纳米磁性颗粒为Fe3O4，粒径为1500纳米；
纳米磁性颗粒的重量为聚丙烯无纺布过滤层总重量的0.1％；
制备方法包括如下：
(1)将纳米磁性颗粒与偶连剂γ氨基丙基三乙氧基硅烷的水溶液搅拌混合；
偶连剂水溶液的重量浓度为10％，偶连剂水溶液中，纳米磁性颗粒的浓度为10克/毫升；
处理温度为60℃，处理时间为3小时；
(2)然后将聚丙烯无纺布过滤层浸渍于上述含有纳米磁性颗粒的溶液中，搅拌，，滚动，压轧，浸渍温度为60℃，处理时间为10小时；含有纳米磁性颗粒的溶液的重量为聚丙烯无纺布的10倍；
(3)离心过滤，干燥，获得负载有纳米磁性颗粒聚丙烯无纺布；
(4)将空气在加有偏压的电晕针的作用下电离，形成电离空气，然后将步骤(3)的熔喷聚丙烯无纺布通过电离空气，在电荷地电场和空气动力作用下，电离空气埋入纤维中，形成能永久保持极化的电介质，即永电体，即为本发明的带有静电的空气过滤材料，极化处理的静电值3500v/cm。
采用GB6165-85标准进行检测，过滤效率为99.9％，初期风阻为50Pa。
Claims (7)
1.一种带有静电的空气过滤材料，其特征在于，由极化的熔喷聚丙烯无纺布过滤层和锚固在聚丙烯无纺布过滤层上的经过表面处理的纳米磁性颗粒构成。
2.根据权利要求1所述的带有静电的空气过滤材料，其特征在于，极化的熔喷聚丙烯无纺布纤维细度为1.7～3.3dtex，纤维长度为35～38cm，厚度为0.35～0.6mm。
3.根据权利要求1所述的带有静电的空气过滤材料，其特征在于，所说的纳米磁性颗粒为Fe3O4，其粒径为500～1500纳米。
4.根据权利要求3所述的带有静电的空气过滤材料，其特征在于，纳米磁性颗粒的重量为聚丙烯无纺布过滤层总重量的0.01～0.1％。
5.制备权利要求1～4任一项所述的带有静电的空气过滤材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将纳米磁性颗粒与硅烷偶连剂的水溶液搅拌混合，进行纳米磁性颗粒的表面处理；
(2)然后将聚丙烯无纺布过滤层浸渍于上述含有纳米磁性颗粒的溶液中，搅拌，，滚动，压轧；
(3)离心过滤，干燥，获得负载有纳米磁性颗粒聚丙烯无纺布；
(4)将空气在加有偏压的电晕针的作用下电离，形成电离空气，然后将步骤(3)的熔喷聚丙烯无纺布通过电离空气，在电荷地电场和空气动力作用下，电离空气埋入纤维中，即为本发明的带有静电的空气过滤材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，硅烷偶连剂为γ氨基丙基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，偶连剂水溶液的重量浓度为5～10％，偶连剂水溶液中，纳米磁性颗粒的浓度为1～10克/毫升；处理温度为30～60℃，处理时间为1～3小时，极化处理的静电值2000～3500v/cm。
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| CN 200610026284 CN1872381A (zh) | 2006-04-29 | 2006-04-29 | 带有静电的空气过滤材料及制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105544043A (zh) * | 2015-07-20 | 2016-05-04 | 秦诗发 | 带电荷聚丙烯纱网空气过滤滤材 |
| CN107158801A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-15 | 河南省安克林滤业有限公司 | 一种带有静电的空气过滤材料及其制备方法 |
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2006
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| CN107158801A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-15 | 河南省安克林滤业有限公司 | 一种带有静电的空气过滤材料及其制备方法 |
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