[發明專利]一種空氣凈化材料

在審

• 申請號: 201610075874.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN107019959A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王景崗;肖居霞;逄增媛;孫凱樂
• 申請（專利權）人: 江蘇盛德信息科技有限公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;B01D53/02;B32B27/12;B32B37/06
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及材料領域，具體為一種空氣凈化材料。

背景技術

隨著現代工業的迅猛發展，環境問題也日趨嚴重。粉塵、汽車尾氣、工業廢氣、裝修材料釋放的有毒氣體等嚴重危害了人類的身體健康。

目前，空氣中的主要污染物大體為固體顆粒和有害氣體。而可吸入顆粒物已經成為城市天氣環境主要首要污染物。PM2.5是指粒徑小于或者等于2.5μm以下的顆粒物，也被稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人類發絲粗細的1/20，而且含有大量的有毒有害物質，而且在天氣中的停留時間長、輸送距離遠，因此對人體的健康影響更大。

日常生活中的有毒有害氣體主要包括工業生產中排出的有害氣體、汽車尾氣、家庭和汽車等的裝修材料和室內用品等釋放的一氧化碳、二氯甲烷、甲醛、苯、二甲苯、苯乙烯等有害氣體物質。一定程度上接觸有毒有害氣體會導致人體發生胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、肺水腫等，嚴重的會導致癌癥的發生甚至威脅生命安全。因此，空氣的凈化，不僅要求將空氣中的顆粒過濾，也要求對空氣中的有毒有害氣體進行吸附，以達到空氣凈化的目的。

靜電紡絲技術作為制備納米纖維的常用方法，近年來得到了人們的廣泛關注。靜電紡納米纖維具有比表面積大、直徑可控等特點。靜電紡納米纖維之間的小空隙，高孔隙率使其在過濾材料方面具有很大的潛力。

靜電噴霧技術是制備微球的一種常用方法之一，用靜電噴霧的方法，可以將具有一定直徑的常用來吸附有毒有害氣體的活性炭材料均勻的分散在功能材料中，且使其具有更大的比表面積，促進其吸附功能的發揮。

目前在空氣凈化方面，常用的方法是把空氣過濾和有害氣體的吸附分開處理，這不僅會增加空氣凈化的成本，使得凈化過程繁瑣，也將會對實際應用帶來很多的不便。為解決上述問題，本發明結合了靜電紡絲靜電噴霧和熱軋法，公開了一種集吸附過濾為一體的空氣凈化材料的制備方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的技術中空氣凈化成本高的缺陷，提供低成本空氣凈化材料。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種空氣凈化材料，采用以下的方法制備：

(1)、將高聚物和有機溶劑混合均勻制備成紡絲液，將吸附材料分散于揮發性溶劑中，制備成噴霧溶液；

(2)、將紡絲液和噴霧溶液分別進行高壓靜電紡絲和高壓靜電噴霧，將產物同時或分段接收到同一個平板或者滾筒上，待溶劑揮發后，即得含有吸附材料的靜電紡絲噴霧納米復合材料；

(3)、將靜電紡絲噴霧納米復合材料與無紡布在熱軋機上進行熱軋復合，即得所述空氣凈化材料。

進一步的，所述步驟(1)中的高聚物為聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET、聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、聚乳酸PLA、再生蛋白和聚己內酯PCL中的一種或幾種。

進一步的，所述步驟(1)中的揮發性溶劑為甲醇或乙醇。

進一步的，所述步驟(3)中的無紡布材料的纖維組成為聚對苯二甲酸乙二醇酯PET、玻璃纖維、粘膠纖維和聚丙烯纖維中的一種或幾種。

進一步的，所述步驟(1)中的吸附材料粒徑為50nm～150μm的木質活性炭或者煤質活性炭。

進一步的，所述步驟(1)中的活性炭占揮發性溶劑質量的百分比為3％～90％。

進一步的，所述步驟(1)中高聚物占有機溶劑質量的百分比為5％～50％。

進一步的，所述步驟(3)中熱軋溫度為50～400℃，壓力為0.05～1.00MPa。

進一步的，所述步驟(2)中的高壓靜電噴霧過程流速為0.1～3.0mL/h，高壓靜電紡絲過程流速為0.1～15.0mL/h，噴霧口和紡絲口的直徑均為0.5mm。

進一步的，靜電紡絲噴霧復合納米纖維膜中的納米纖維的直徑和吸附材料的粒徑大小可以根據實際應用要求來確定，可通過調整靜電紡絲過程中電壓大小、推進速度以及紡絲距離等來改變納米纖維的直徑，使得納米纖維的直徑與吸附材料顆粒的大小相匹配。復合材料中吸附材料的量可以通過對噴霧溶液中吸附材料的含量以及靜電噴霧過程中的推進速度來調整。

所述步驟(2)中所紡的納米纖維直徑與吸附材料粒徑相匹配，既要保證吸附材料被夾 裹于納米纖維中，又要保證吸附顆粒不脫落，防止顆粒脫落對人體造成危害。

進一步的，所述步驟(1)中用于溶解聚合物的有機溶劑包括二氯甲烷、三氯甲烷、甲乙酮、丙酮、乙醇、乙二醇、異丙醇、六氟異丙醇、三氟乙醇、醋酸、乙酸、三氟乙酸、N，N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。