專利名稱：一種空氣過濾材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣過濾材料，具體地說涉及一種用于空調(diào)的空氣過濾復(fù)合材料，特別是涉及一種可同時對空氣中的粒污染物、氣態(tài)污染物有效過濾的材料。
背景技術(shù)：
隨著空調(diào)的日益普及以及大量新型建筑裝飾材料的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染進(jìn)一步加劇，室內(nèi)空氣品質(zhì)問題變得更加突出，大量研究結(jié)果證明，室內(nèi)空氣品質(zhì)與人體的健康有著密切的關(guān)系，其中尤以揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)等氣態(tài)污染物對人體的危害最為嚴(yán)重，但是由于對揮發(fā)性有機(jī)物缺乏高效實(shí)用的凈化手段，目前在空調(diào)系統(tǒng)(包括小型空調(diào)機(jī)組)中并未采取有針對性的措施。因而，現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的空氣凈化方式是不完備的，亟待改進(jìn)。
為此，高效空氣過濾材料及期制備的開發(fā)研究得到人們十分廣泛的重視，許多專利公開了各自的技術(shù)。
眾所周知，室內(nèi)空調(diào)的普及率正在逐年提高，它所用的過濾材料大多是普通塑料機(jī)織濾網(wǎng)，孔隙較大，僅能濾去較大的塵粒。室內(nèi)空氣凈化器是空氣過濾材料的又一潛在市場。人的90％時間是在室內(nèi)度過的，但室內(nèi)空氣污染有可能要遠(yuǎn)甚于室外的空氣，空氣中含有煙霧、霉菌，孢子、細(xì)菌、纖維、塵粒等。用空氣凈化器除去室內(nèi)污染物是一種有效的方法，空氣凈化器的過濾材料一般是超細(xì)玻璃纖維?？諝鈨艋髟诟鲊l(fā)展均較快，美國空氣凈化器市場的年增長率在10％以上。普通空氣凈化器無法除去室內(nèi)有害氣體，這些氣體的成份十分復(fù)雜，僅香煙煙氣中就含有數(shù)百種氣體成分，再加上裝修材料中散發(fā)出的醛系、苯系物，各種污染源散發(fā)的CO、SO2、NOx、NH3等直接危害人體健康，要消除這一危害需采用功能性空氣過濾材料。而已公開的專利技術(shù)未能滿足現(xiàn)代社會對空氣過濾材料的多功能，長時效，可反復(fù)使用，價格低的綜合要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是公開一種空氣過濾材料及制備方法，以滿足當(dāng)代社會對空氣有效過濾的問題。
本實(shí)用新型所說的空氣過濾材料材料由極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層和含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞復(fù)合而成。
術(shù)語“極化”指的是在高電流、低電壓的作用下，空氣被電離后，在電荷地電場和空氣動力作用下埋入熔噴聚丙烯無紡布纖維中，形成能永久保持極化的電介質(zhì)，即永電體，亦即熔噴聚丙烯無紡布被極化。
本實(shí)用新型的空氣過濾材料的制備方法包括如下步驟(1)非極性材料極化制備首先將空氣在加有偏壓和高電流的電暈針的作用下電離，形成電離空氣，然后熔噴聚丙烯無紡布通過電離空氣，在電荷地電場和空氣動力作用下，電離空氣埋入纖維中，形成能永久保持極化的電介質(zhì)，即永電體。極化處理的靜電值2000～3500v/cm；(2)含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層的制備將相互纏繞的滌綸和丙綸的針刺復(fù)合材料，浸漬于TiO2與水的混合物中，以1～8米/分鐘的速度運(yùn)行，經(jīng)過雙輥壓軋，將水份去掉，在75～90℃的溫度下烘干；TiO2與水的混合物中，TiO2重量濃度為15～30％，TiO2用量為復(fù)合材料的10～20％，重量；(3)將步驟(1)和(2)的材料進(jìn)行針刺復(fù)合，使兩層的纖維相互纏繞，針?biāo)贆C(jī)速度為700～1000次/min植針，密度為1500～2500枚/m，使兩層材料能很平和均勻地聯(lián)為一體，即獲得本發(fā)明的空氣過濾材料。
由于采用了納米TiO2為光催化劑，能夠直接用空氣中的O2作氧化劑，催化性能高，反應(yīng)條件溫和，可以將有機(jī)污染物分解為CO2和H2O等無機(jī)小分子，凈化效果徹底，催化劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，氧化還源性強(qiáng)，成本低，不存在吸附飽和現(xiàn)象，使用壽命長。
本實(shí)用新型的空氣過濾材料，納米TiO2均勻地分布在復(fù)合材料纖維網(wǎng)孔上，在O2和光的作用下，能有效凈化空氣和仰制病毒。經(jīng)過本發(fā)明的材料制備成的過濾器處理后的空氣，不僅粉塵濃度大大降低，而且細(xì)菌和病毒的濃度也明顯減弱，(如大腸桿菌、金葡、白葡、芽胞和雹菌等)。
本發(fā)明的材料采用GB15193-1994《食品安全性毒理學(xué)評介程序和方法》以及GB/T17409-1998；消毒技術(shù)規(guī)范1999.11；GB15979-1995；GB6165-85；JE/T22-99；GB/T18204.26-2000；GB/T18204.25-2000等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，結(jié)果如下1.小鼠急性經(jīng)口毒性LD50mg/kg，檢驗(yàn)結(jié)果＞10000，結(jié)論實(shí)際無毒；2.急性皮膚刺激試驗(yàn) 積分均值，檢驗(yàn)結(jié)果為0，結(jié)論無刺激；3.致突變微核試驗(yàn) 檢驗(yàn)結(jié)果陰性，結(jié)論陰性。
甲醛去除率％5分鐘 85.1，10分鐘 88.2，30分鐘 92.1；氨去除率％ 5分鐘 72.4，10分鐘 78.5，30分鐘 87.8；醋酸去除率％5分鐘 58.7，10分鐘 59.3，30分鐘 64.2。
對大腸桿菌(8099)和金黃色葡萄球菌(ATCC6538)有較強(qiáng)的抑菌作用。
過濾效率為99.98％。
采用本實(shí)用新型的方法制備的空氣過濾材料，工藝簡單，產(chǎn)出快，成本低，性能優(yōu)越，能有效阻擋塵顆粒污染物，氣態(tài)污染物，且可通過簡單處理后，反復(fù)使用，廣泛用于各類室內(nèi)空調(diào)機(jī)上。


圖1為空氣過濾材料結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型所說的空氣過濾材料材料由極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層1和含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層2通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞復(fù)合而成。
其中，所說的極化的熔噴聚丙烯無紡布纖維細(xì)度為1.7～3.3dtex，纖維長度為35～38cm，厚度為0.35～0.6mm；所說的含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層2為通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞的滌綸層3和丙綸層4的針刺復(fù)合材料，其中，滌綸丙綸＝25～75，重量比，纖維細(xì)度為1.5～4.2dtex，纖維長度為27～10cm，厚度為0.35-0.6mm，納米顆粒的光催化劑為TiO2，外觀為白色，粒徑為6～60nm，催化劑含量為1～10％，重量。
按照本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所說的空氣過濾材料為鋸齒狀，鋸齒的高度h為4～200mm，鋸齒的寬度1為2～8mm。
權(quán)利要求1.一種空氣過濾材料，其特征在于，由極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層(1)和含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層(2)通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾材料，其特征在于，所說的極化的熔噴聚丙烯無紡布纖維細(xì)度為1.7～3.3dtex，纖維長度為35～38cm，厚度為0.35～0.6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾材料，其特征在于，所說的含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層(2)為通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞的滌綸層(3)和丙綸層4的針刺復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的空氣過濾材料，其特征在于，所說的空氣過濾材料為鋸齒狀，鋸齒的高度為4～200mm，鋸齒的寬度為2～8mm。
專利摘要一種空氣過濾材料，由極化的熔噴聚丙烯無紡布過濾層和含有納米顆粒的光催化劑的復(fù)合材料氧化層通過針刺而使兩層的纖維相互纏繞復(fù)合而成。本實(shí)用新型的空氣過濾材料，工藝簡單，產(chǎn)出快，成本低，性能優(yōu)越，能有效阻擋塵顆粒污染物，氣態(tài)污染物，且可通過簡單處理后，反復(fù)使用，廣泛用于各類室內(nèi)空調(diào)機(jī)上。
文檔編號B01J21/00GK2680335SQ200420020859
公開日2005年2月23日 申請日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者陳哲, 孟如, 潘駿輝 申請人:上海恒泓家電配件有限公司