[發明專利]一種環保型空氣凈化器的濾芯

有效

• 申請號: 201510705066.5
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN105194943B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 王勁川;羅德禮;宋江鋒;王曉芳;陳長安;殷雪峰;鄧良才
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/54;B01D53/74;B01D53/44;F24F1/02;F24F13/28
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 劉華平

技術領域

本發明涉及一種環保型空氣凈化器的濾芯。

背景技術

空氣中含有大量的污染物顆粒，包括重金屬離子的粉塵、有毒化學物質以及一些傳染性微生物病毒等。目前，空氣凈化器濾芯中常用的濾料有玻璃纖維、金屬纖維、陶瓷和常見聚合物材料等，這些濾料都是一次性用品，在用過后會變成大量的生活垃圾，令本已脆弱的環境雪上加霜，且不具備殺毒滅菌功效。并且，在過濾亞微米粉塵、特別是納米級顆粒凈化方面具有很大的不足，因此，其效率還有待提高。

發明內容

針對上述技術不足，本發明提供了一種環保型空氣凈化器的濾芯，其具有環保、可自然降解、殺菌抑菌、對微米和納米段粉塵過濾效率高的特點。

為實現上述目的，本發明解決問題的技術方案如下：

一種環保型空氣凈化器的濾芯，包括殼體，還包括均設置在該殼體內、并且由進氣端至出氣端順序排列的支撐層、初濾層、微濾層以及納濾層，其中：

支撐層，用于支撐殼體結構，并使空氣往初濾層設置方向流動；

初濾層，用于攔截空氣中的大顆粒懸浮物；

微濾層，用于分離空氣中的微米段顆粒，該微濾層為夾層結構，其包括兩層均由殼聚糖溶液通過靜電紡絲工藝制成的微米纖維層，以及夾雜在兩層微米纖維層之間、并摻雜有光觸媒的微米纖維濾膜；

納濾層，用于去除空氣中的納米級灰塵顆粒，同時吸收重金屬離子和分解有機類有害氣體，并抑制細菌，該納濾層由采用殼溶液通過靜電紡絲工藝制成的納米纖維層制成。

作為優選，所述支撐層為褶皺結構的濾網。

作為優選，所述初濾層由PET和不銹鋼纖維氈混合制成。

作為優選，所述納米纖維層的纖維直徑為50～500nm，厚度為0.5～10μm，沉積量為10～200g/m²。

作為優選，所述靜電紡絲工藝中的殼聚糖溶液濃度為1～10%。

進一步地，所述殼聚糖溶液的制備過程為：將殼聚糖溶解在水與50～80%濃度的醋酸混合溶劑中。

再進一步地，所述殼聚糖溶液中還添加1～4%的聚氧化乙烯，用于調節溶液的粘度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

（1）目前，殼聚糖主要應用于食品、化妝品、醫藥工業、紡織工業和造紙工業領域，并不應用在空氣凈化器領域，而本發明巧妙地將殼聚糖作為原料，并將其與水和醋酸的混合溶劑一起混合形成殼聚糖溶液，最后再經由靜電紡絲工藝制成了用作空氣凈化器濾料的纖維，同時還優化了濾芯的結構（采用多層順序排列結構設計），從而通過材料與結構的有效結合，大幅提升了濾芯的過濾效率，使其不僅能夠很好地過濾空氣中的雜質及微米和納米段粉塵顆粒，而且能夠有效地吸收有害重金屬離子。試驗表明，本發明相比現有的濾芯來說，其過濾效率達到了原有濾芯的10倍以上。

（2）本發明采用殼聚糖作為纖維原料，還有另外的三大優勢，就是殼聚糖本身具有生物兼容性，可自然降解，因而一方面其可以多次使用；另一方面用過后不會變成生活垃圾，綠色、環保；第三是可殺毒滅菌，能夠長時間保有抗菌的效果。

（3）本發明采用聚氧化乙烯（PEO）調節殼聚糖溶液的粘度，可增強殼聚糖的成膜效果，改善其吸附微米和納米段粉塵顆粒的力度，從而進一步優化整個濾芯對空氣的凈化效果。

（4）本發明設計合理、實用性強，很好地突破了現有技術的限制，實現了創新，因此，其非常適于推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明和現有技術分別對300nm粉塵的過濾效率與壓降的關系示意圖。

其中，附圖標記對應的名稱為：

1-殼體，2-支撐層，3-初濾層，4-微濾層，5-納濾層。

具體實施方式

下面結合附圖說明和實施例對本發明作進一步說明，本發明的方式包括但不僅限于以下實施例。

如圖1所示，本發明提供了一種新型的空氣凈化器濾芯，其包括殼體1以及均內置在該殼體1中、并且由進氣端至出氣端順序排列的支撐層2、初濾層3、微濾層4和納濾層5。

所述的支撐層2用于支撐殼體1的結構，并使空氣往初濾層3的設置方向流動，該支撐層為褶皺結構的濾網，具有耐油、耐脂肪、耐烯酸和稀堿、耐大多數溶劑的特性。

所述的初濾層3用于攔截空氣中的大顆粒懸浮物（例如灰塵、毛發、細屑等），該初濾層3由PET和不銹鋼纖維氈混合制成，具有耐折、耐油、耐脂肪、耐烯酸和稀堿、耐大多數溶劑的特性。