[發明專利]一種可釋放負離子的空氣過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611270726.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106621571B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 丁彬;李玉瑤;趙興雷;蔣攀;廖亞龍;華婷;印霞;孫剛;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D46/00;B01D53/32;D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

1.一種可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，所述的可釋放負離子的空氣過濾材料包括基材以及設于基材之上的納米纖維層，基材為網孔狀，納米纖維層包括納米纖維以及分散于納米纖維中的吸水保水物質和負離子功能物質，其特征在于，包括：

步驟1：將高聚物溶于溶劑中，加入吸水保水物質和負離子功能物質，攪拌得到紡絲溶液；

步驟2：將紡絲溶液采用靜電紡絲接收裝置進行靜電紡絲，所述的靜電紡絲接收裝置包括滾筒(1)，滾筒(1)的表面設有多個空心狀的凸起(2)，凸起(2)的一面與滾筒(1)接觸，與滾筒(1)的接觸面能夠連通至滾筒(1)內部，該面的對立面封閉，除此兩面外，其他面上設有孔，滾筒(1)的內部為空心結構，一端連接有高溫蒸汽發生裝置，另一端封閉；將基材置于滾筒(1)上，將刻蝕蒸汽從高溫蒸汽發生裝置送入滾筒(1)，使蒸汽從凸起(2)上的孔上排出，調整靜電紡絲參數，進行靜電紡絲。

2.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的吸水率為自身重量的0.5～100倍，保水率為10～90％，負離子釋放濃度為500～10000個/cm³，納米纖維層的耐磨性為摩擦50圈后失重率1％～20％，對0.3μm～10μm顆粒的過濾效率為80～100％，阻力壓降為10～100Pa。

3.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的基材克重為10～100g/m²，基材的網孔形狀為三角形、正方形、長方形或圓形，材質為聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯、尼龍或金屬，形成網孔的單絲直徑為1～50μm，網孔面積為0.3～10mm²；納米纖維層中纖維的直徑為0.02～20μm，孔徑為1～30μm，孔隙率為60～99.99％，堆積密度為0.006～0.084g/cm³，克重為0.01～70g/m²。

4.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的基材的孔和滾筒(1)上的凸起(2)相互嵌合。

5.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的高聚物為氟化乙丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚苯乙烯、聚酯、聚醋酸乙烯、尼龍6、尼龍66、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己內酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚乙二醇、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚和聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一種或以上；高聚物的質量分數為8wt％～40wt％；吸水保水物質為聚丙烯酸酯類、聚乙烯醇類、醋酸乙烯共聚物類、聚氨酯類、聚環氧乙烷類和淀粉接枝共聚物類樹脂中的至少一種；所述的溶劑為甲酸、四氫呋喃、水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、甲酚、二甲基亞砜、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮和甲基乙基酮中的至少一種。

6.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的吸水保水物質的質量分數為0.01wt％～20wt％，所述負離子功能物質為電氣石、硅藻土和粉煤灰中的至少一種；負離子功能物質的質量分數為0.01wt％～20wt％。

7.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的刻蝕蒸汽的成分為甲酸溶液、乙酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、碳酸鈉溶液或碳酸鎂溶液，濃度為10％～80％，蒸汽送入速度為0.1～3m/s。

8.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的刻蝕蒸汽的送入方式為間歇送入或連續送入，間歇送入的總時間為10～300min，送入：非送入的時間比例為1:1、1:2、1:3、1:4、4:1、3:1、2:1；連續送入的時間為10～300min，蒸汽從凸起(2)的孔中釋放速度為0.1～3m/s。

9.如權利要求1所述的可釋放負離子的空氣過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的靜電紡絲條件包括：電壓10～100kV，接收距離5～150cm，灌注速度0.1～10mL/h，滾筒轉速20～200r/min，溫度10～40℃，濕度10～99％，紡絲時間10～300min。