一種靜電式空氣凈化器集塵板的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于集塵板的制備領域，特別涉及一種靜電式空氣凈化器集塵板的制備方 法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著室外空氣污染日益加重，尤其是PM2.5顆粒污染物引起人們的重視， 室內空氣的凈化需求日益增多。為解決了室內空氣污染問題，各種空氣凈化技術應運而生， 但一些新型技術應用到實際中仍要解決不少技術難題。因此，傳統(tǒng)的吸附技術和針對單一 污染物的靜電集塵技術仍然是凈化室內顆粒污染物的主要技術，其它新型技術需要加強研 究多種技術的協(xié)同效應以及提高凈化效率。目前室內空氣凈化器一般有過濾式空氣凈化器 或靜電除塵式空氣凈化器，利用過濾原理在過濾器中捕獲顆粒，或者利用靜電吸附原理在 板上收集顆粒，達到凈化空氣的效果。
[0003] 然而，目前空氣凈化技術仍存在一些問題。例如：
[0004] (1)對于過濾式空氣凈化器，對細小顆粒過濾效率高，但過濾器所需壓降較高，消 耗電能大，過濾效率受時間影響大，并且濾網需定期清潔或更新，后期成本較高。
[0005] (2)傳統(tǒng)的靜電除塵式空氣凈化器以金屬板作為集塵板，具有所需壓降較低，功率 小，收集板可清洗等優(yōu)點。然而也存在一些缺點，比如金屬板間易產生電擊穿、漏電現(xiàn)象，從 而產生臭氧;也會由于板間距較寬，集塵效率會降低。
[0006] (3)目前靜電式空氣凈化器集塵板已經由傳統(tǒng)的金屬收集板發(fā)展到含駐極體材料 的塑料陳列通道，含駐極體材料的塑料陳列通道的集塵板是通過涂布導電涂料或施加導電 板材而使塑料壁導電，目前屏蔽成本、過濾效率等方面還有待改善。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種靜電式空氣凈化器集塵板的制備方法，該 方法制備過程簡單，生產成本低。
[0008] 本發(fā)明的一種靜電式空氣凈化器集塵板的制備方法，包括：
[0009] (1)將聚丙烯塑料板用高錳酸鉀/硫酸溶液進行表面氧化處理，酸洗、去離子水清 洗，烘干；
[0010] (2)將步驟（1)中烘干的聚丙烯塑料板浸入苯胺和鹽酸溶液中處理10~30min，5~ 15°C攪拌條件下滴加過硫酸銨溶液，攪拌反應18~30小時，取出聚丙烯塑料板，洗凈，室溫 晾干，得到表面具有導電材料的聚丙烯塑料板;其中，過硫酸銨與苯胺的摩爾量比例為0.6 ~1.2:1;
[0011] (3)將步驟(2)中得到的聚丙烯塑料板上、下疊放形成氣體通道，按照導電材料方 向交錯排列，兩端由導電線或板連接，得到靜電式空氣凈化器集塵板。
[0012] 所述步驟（1)中高錳酸鉀/硫酸溶液由0.6mol/L高錳酸鉀和0.2mol/L硫酸溶液組 成，高錳酸鉀與硫酸體積比為0.8~1.2:1。
[0013] 所述步驟(1)中聚丙烯塑料板使用前在丙酮溶液中超聲清洗。
[0014] 所述步驟（1)中表面氧化處理的時間為4~6小時，溫度為45~60°C，聚丙烯塑料板 浸入高度為溶液總高度的三分之二。
[0015] 所述步驟(1)中表面氧化處理后用草酸去除浮色。
[0016] 所述步驟(2)中苯胺和鹽酸溶液由2mol/L鹽酸和lmol/L苯胺組成，鹽酸與苯胺體 積比為0.6~1.5:1;聚丙烯塑料板浸入高度為溶液總高度的三分之二。
[0017] 所述步驟(2)中處理時間為30~60min。
[0018] 所述步驟(2)中洗凈為分別用鹽酸、去離子水洗凈。
[0019] 所述步驟(3)中兩端由304不銹鋼帶連接。
[0020] 所述步驟（1)中，聚丙烯塑料板用高錳酸鉀/硫酸溶液進行表面氧化處理，增加表 面粗糙度和親水性;所述步驟(2)中，通過原位聚合聚苯胺的方法，將聚丙烯板表面制備聚 苯胺作為導電材料，得到表面具有導電材料的聚丙烯板;所述步驟(3)中，將得到的聚丙烯 板上、下疊放形成氣體通道，交錯地向塑料板和導電材料區(qū)域施加高和低電位可在氣流通 道中提供充電場所，從而能夠從氣流中收集顆粒。
[0021] 本發(fā)明提供了一種空氣凈化裝置中靜電除塵技術領域的靜電集塵板的制備方法， 通過原位聚合聚苯胺的方法在聚丙烯板表面制備一層聚合均勻且結合力較好的聚苯胺作 為導電材料。結合靜電式除塵集塵效率測試裝置，測試了集塵板的集塵效率。數(shù)據表明本發(fā) 明采用的聚苯胺作為塑料板表面的導電材料，成本低、安全環(huán)保，集塵板集塵效果良好，使 用壽命長，可有效發(fā)揮靜電集塵板在空氣凈化器裝置中的作用。
[0022] 本發(fā)明選用原料來源廣泛，價格低廉，反應條件溫和的導電高分子材料聚苯胺來 代替導電涂料使塑料壁導電，屬于以新型表面導電材料為核心的駐極體材料的塑料陳列通 道。
[0023] 有益效果
[0024] (1)本發(fā)明的集塵板在高壓情況下，集塵效果好，板的使用壽命長；
[0025] (2)本發(fā)明采用苯胺原位聚合方法制得聚苯胺作為導電材料，原料來源廣泛且廉 價，合成條件溫和，安全環(huán)保；
【附圖說明】
[0026] 圖1為實施例1和實施例3中集塵板的結構示意圖；其中，1為聚丙烯板，2為聚丙烯 板表面的導電材料;3為塑料板兩端的304不銹鋼帶；
[0027] 圖2為實施例2中集塵板的結構示意圖；其中，1為聚丙烯板，2為聚丙烯板表面的導 電材料;3為塑料板兩端的304不銹鋼帶；
[0028] 圖3為本發(fā)明中靜電集塵板上、下交錯疊放形成氣流通道的結構圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0030] 聚丙烯板購自深圳市德信塑膠材料有限公司的聚丙烯片材，性能參數(shù)如表1所示。 所用試劑均為分析純級別，在使用過程中無需進一步提純。
[0031] 表1聚丙烯板的性能參數(shù)
[0033] 實施例1
[0034] (1)前處理
[0035] a.取15cm X 4cm的聚丙稀板，在丙酮溶液中超聲清洗15分鐘；
[0036] b.取9.48g高錳酸鉀固體粉末用水稀釋至100mL，攪拌均勻;取1. lmL98%硫酸用水 稀釋至1 OOmL，將兩溶液混合，制得氧化處理液。
[0037] c.將聚丙烯板浸入氧化處理液中，燒杯口用塑料薄膜密封；
[0038] d.將燒杯置于恒溫磁力攪拌水浴鍋中，在60°C下處理6小時；
[0039] e.取出聚丙烯板，用草酸去除浮色，再用去離子水充分洗凈，烘干。
[0040] (2)原位聚合聚苯胺
[0041] f.將聚丙烯板用膠帶覆蓋前后表面，其中正面中間lcm寬度留空，用來聚合聚苯 胺；
[0042] g.取17.4ml的鹽酸用水稀釋至75mL，再取10ml苯胺用水稀釋至75mL，混合兩溶液， 攪拌均勻，配成苯胺/鹽酸溶液；
[0043] h.將聚丙烯板浸入苯胺/鹽酸溶液中，處理30min;
[0044] i.取24.6g過硫酸銨溶于50ml水中，逐滴加入苯胺/鹽酸溶液中，并不斷攪拌，溫度 15°C，反應24小時；
[0045] j.取出聚丙烯板，用lmol/L鹽酸洗、水清洗，室溫晾干，將膠帶去除，即得到表面具 有導電材料聚苯胺的聚丙烯板，如圖1所示，為靜電式空氣凈化器集塵板，其主體呈長方體 結構，包括塑料板1，塑料板1表面的導電材料2;集塵板排列時奇數(shù)層、偶數(shù)層導電材料方向 不一致;在塑料板兩端有304不銹鋼帶3。
[0046] (3)集塵板組裝
[0047] k.將聚丙烯板上、下疊放，奇數(shù)層聚丙烯板導電材料方向在右方，則偶數(shù)層聚丙烯 板導電材料方向在左方；
[0048] 1.用兩個不銹鋼帶分別將聚丙烯板的左右兩端連接起來；
[0049] m.兩個聚丙烯板間間距為lcm;
[0050] η.在擬靜電除塵除塵效率測試裝置中測試靜電集塵板集塵效率。在0.5m/s風速 下，對PM2.5集塵效率達92.83 %。
[0051 ] 實施例2 [0052] (1)前處理
[0053] a.取15cm X 4cm的聚丙稀板，在丙酮溶液中超聲清洗15分鐘；
[0054] b.取9.48g高錳酸鉀固體粉末用水稀釋至100mL，攪拌均勻;取1. lmL98%硫酸用水 稀釋至1 OOmL，將兩溶液混合，