CN206983427U - 一种石墨烯空气滤片 - Google Patents
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Abstract
一种石墨烯空气滤片，包括滤片基层，所述滤片基层包括两层聚酰亚胺纤维织物，两层聚酰亚胺纤维织物之间成型有一层活性炭颗粒层，而在活性炭颗粒层与两层聚酰亚胺纤维织物之间还分别成型有一层植物纤维层；同时，在滤片基层的一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上成型有一层棉布层，而另一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上则层叠有多组石墨烯复合层，所述石墨烯复合层结构相同，且每组石墨烯复合层中均包括一层石墨烯以及成型在石墨烯上、下表面上的丙纶纺粘无纺布。本实用新型防尘过滤效果好，具有较好的PM2.5滤过性和抗菌杀菌效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及于过滤材料技术领域，具体为一种可用于过滤空气微生物、病菌以及PM2.5的石墨烯空气滤片。
背景技术
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，同时其会成为病毒和细菌的载体，引发呼吸道以及心血管病等方面的疾病。而随着城市空气污染的加剧，雾霾天气逐渐增多，如果不采取任何防护措施，将会吸入多种污染物，危害人们的身体健康。基于此防雾霾口罩以及空气过滤器成为了人们应对空气污染的必备用品。
作为防雾霾口罩以及空气过滤器中的核心部件，空气滤片结构由于没有统一的参数指标，其结构通常过于简单，绝大多数都是使用单一的无纺布、纱布、塑料网布等材质进行多层叠合制备制成，其织孔或网孔都较大，只能阻挡一些大颗粒悬浮物和烟尘，对于PM2.5的阻挡效果比较有限，且对于易于通过空气等媒介传播的传染性病菌和病毒也难以起到很好的隔离过滤效果。石墨烯具有较大的比表面积、优异的机械强度，与有机污染物之间可以产生非常强的络合反应，从而对有机污染物有很强的吸附能力，同时其对重金属离子、固体颗粒、以及细菌，微生物等污染物也有极强的吸附或抑制作用，可将其作为滤片的组成部分，来制备可有效过滤PM2.5同时可杀菌消毒的过滤组件。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种石墨烯空气滤片，以解决上述背景技术中的缺点。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种石墨烯空气滤片，包括滤片基层，所述滤片基层包括两层聚酰亚胺纤维织物，两层聚酰亚胺纤维织物之间成型有一层活性炭颗粒层，而在活性炭颗粒层与两层聚酰亚胺纤维织物之间还分别成型有一层植物纤维层；同时，在滤片基层的一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上成型有一层棉布层，而另一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上则层叠有多组石墨烯复合层，所述石墨烯复合层结构相同，且每组石墨烯复合层中均包括一层石墨烯以及成型在石墨烯上、下表面上的丙纶纺粘无纺布。
在本实用新型中，层叠在聚酰亚胺纤维织物外表面的石墨烯复合层为2～5组，优选为3组。
在本实用新型中，所述两层聚酰亚胺纤维织物与成型在两层聚酰亚胺纤维织物中的所述活性炭颗粒层以及植物纤维层之间通过热压的方式成型。
在本实用新型中，所述活性炭颗粒层的厚度为1～2mm。
在本实用新型中，所述植物纤维层中的植物纤维材料为稻壳纤维材料、稻草纤维材料、麦秸纤维材料、玉米秸秆纤维材料、椰壳纤维材料中的一种，其单层厚度为0.8～1.5mm。
在本实用新型中，每组石墨烯复合层的厚度之和为0.8～1.2mm，且其夹层中采用的石墨烯的厚度为40～60nm，比表面积为600～2000m2/g。
有益效果：本实用新型结构简单、实用性强，可有效过滤花粉、灰尘、螨虫、刺激性气体以及PM2.5颗粒，同时还能通过表面拉曼增强散射效应和抗菌性能，对细菌和微生物均有较好的抑制作用，可作为夹层或者芯层加入到防雾霾口罩中，同时还能通过层叠方式累加其使用效果来作为空气过滤器的过滤面，是一种结构合理、成本低且过滤效果好的理想空气过滤耗材。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的示意图。
其中：1、滤片基层；2、石墨烯复合层；3、棉布层；101、丙纶纺粘无纺布；102、石墨烯；201、上层聚酰亚胺纤维织物；202、上层植物纤维层；203、活性炭颗粒层；204、下层植物纤维层；205、下层聚酰亚胺纤维织物。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1的一种石墨烯空气滤片的较佳实施例，包括滤片基层1，此滤片基层1下表面上为一层棉布层3，而上表面上则层叠成型有三组石墨烯复合层2，其中，棉布层3为进水面，而石墨烯复合层2为出水面，同时此棉布层3为可更换结构。
在本实施例中，滤片基层1自上而下依次为上层聚酰亚胺纤维织物201、上层植物纤维层202、活性炭颗粒层203、下层植物纤维层204以及下层聚酰亚胺纤维织物205，通过热压的方式成型。上层聚酰亚胺纤维织物201、上层植物纤维层202和下层植物纤维层204以及下层聚酰亚胺纤维织物205相对于活性炭颗粒层203对称设置，上层聚酰亚胺纤维织物201与下层聚酰亚胺纤维织物205的厚度均为0.5mm，而上层植物纤维层202与下层植物纤维层204均为椰壳纤维材料压实成型，其厚度均为1.2mm，而活性炭颗粒层203的厚度为1.5mm。
三层层叠的石墨烯复合层2中每层石墨烯复合层2的结构一致，厚度均为1mm，且均包括两层丙纶纺粘无纺布101以及成型在两层丙纶纺粘无纺布101之间的石墨烯102，而在本实施例中，石墨烯102的厚度为50～60nm，比表面积为1600～1800m2/g。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种石墨烯空气滤片，包括滤片基层，其特征在于，所述滤片基层包括两层聚酰亚胺纤维织物，两层聚酰亚胺纤维织物之间成型有一层活性炭颗粒层，而在活性炭颗粒层与两层聚酰亚胺纤维织物之间还分别成型有一层植物纤维层；同时，在滤片基层的一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上成型有一层棉布层，而另一侧聚酰亚胺纤维织物的外表面上则层叠有多组石墨烯复合层，所述石墨烯复合层结构相同，且每组石墨烯复合层中均包括一层石墨烯以及成型在石墨烯上、下表面上的丙纶纺粘无纺布。
2.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，层叠在聚酰亚胺纤维织物外表面的石墨烯复合层为3组。
3.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，所述活性炭颗粒层的厚度为1～2mm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，所述植物纤维层中的植物纤维材料为稻壳纤维材料、稻草纤维材料、麦秸纤维材料、玉米秸秆纤维材料、椰壳纤维材料中的一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，所述植物纤维层的单层厚度为0.8～1.5mm。
6.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，每组石墨烯复合层的厚度之和为0.8～1.2mm。
7.根据权利要求1所述的石墨烯空气滤片，其特征在于，石墨烯复合层中采用的石墨烯的厚度为40～60nm，比表面积为600～2000m2/g。
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