[發明專利]一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置及制備方法

在審

• 申請號: 202110194885.3
• 申請日: 2021-02-21
• 公開（公告）號: CN112682896A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王子韓;劉風光;徐少晨
• 申請（專利權）人: 王子韓
• 主分類號: F24F8/108
• 分類號: F24F8/108;F24F8/22;F24F8/167;F24F8/192;B08B3/12;F26B23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，包括：外筒，殺菌除塵單元，靜電發生器，降塵板，進風口，出風口，引風機，集塵盒，控制器，深紫外殺菌燈，電源；其特征在于，外筒是由底座、筒壁和頂蓋構成的空腔，空腔的底部有集塵盒，空腔的下部筒壁是鏤空的進風口，上端平面是出風口，空腔內部安裝有殺菌除塵單元，其中，殺菌除塵單元包括：殺菌除塵網、金屬網及網支架，網支架為圓環型結構，兩圓環之間用十字形降塵板支撐，殺菌除塵網用螺釘固定圓環的外層，鋼網用螺釘固定在圓環的內層，殺菌除塵網通過接線端子與靜電發生器的高壓輸出端負極連接，鋼網通過接線端子與靜電發生器的高壓輸出端正極連接并與接地線連接，并通過接地線與控制器的接地端子連接，構成線路良好接地，靜電發生器的電力輸入端與控制器的DC輸出端子連接，構成靜電發生器的電力回路；網支架的上部環形面固定安裝有十字形支架，十字形支架上固定安裝有深紫外殺菌燈，深紫外殺菌燈的紫外光照射到殺菌除塵單元內部空腔的風道內，對風道內空氣進行殺菌，深紫外殺菌燈的接線端子通過導線與控制器的DC輸出端子連接，構成深紫外殺菌燈的電力回路；外筒空腔的上部有突出小平臺，小平臺上設置定位孔，引風機通過定位孔固定在小平臺上，引風機的軸心與支架圓環圓心同心，引風機通過導線與控制器的DC電力輸出端相連接，構成引風機電力回路。

2.根據權利要求1所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于殺菌除塵單元的網支架上分別螺絲固定殺菌除塵網和鋼網，其中，內層是鋼網外層是殺菌除塵網兩者之間絕緣的，兩者之間距離為10-50mm。

3.根據權利要求1或2所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于殺菌除塵網由基材和復合石墨烯構成，基材為滌綸紗網、錦綸網紗、腈綸網紗、氯綸網紗、維綸網紗、氨綸網紗中的一種構成，基材上固化一層復合石墨烯料漿，紗網的一面植絨并形成絨毛刺，其毛刺可以進行尖端放電，構成殺菌除塵功能網紗，紗網的網孔為100-300μm，網紗的方阻為1-20 Ω/sq 。

4.根據權利要求1所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于集塵盒在本裝置的底部，集塵盒分為外集塵槽，內集塵槽和密封槽，殺菌除塵單元的殺菌除塵網和鋼網之間形成的圓環形網壁的底端深入到密封槽中，把集塵槽分割為內集塵槽和外集塵槽并形成連個獨立的集塵空間。

5.根據權利要求1或4所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于外集塵盒主要收集進風口經過殺菌除塵網由靜電排斥阻隔沉降的較大顆粒灰塵，內集塵盒主要收集出風口經過降塵板鋪集的較細顆粒灰塵。

6.根據權利要求1所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于靜電發生器為直流12-48V供電，輸出高電壓為1500-3000V，靜電發生器的正極接地。

7.根據權利要求1所述的一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置，其特征在于深紫外殺菌燈為深紫外LED燈或深紫外低壓汞燈中的一種，深紫外殺菌燈固定在十字支架上并深入出風口的風道中，紫外殺菌燈的發光波長為180-265nm。

8.一種靜電場復合石墨烯殺菌除霾空氣凈化裝置的制備方法，具體步驟如下：

第一步：殺菌除塵網紗制作

S1: 備制待用滌綸纖維絲，取100g的滌綸纖維絲，滌綸纖維絲直徑為50-200微米，然后依次用乙醇和去離子水在超聲清洗機中超聲清洗，取出干燥，待用；

S2:復合石墨烯料漿配制，取5-15mg/mL水溶性納米石墨烯20～50份、炭黑20-30份，固含量在10-50％的水性聚氨酯10～30份、水1-50份、分散劑1～3份、固化劑己二胺0.1～2份，按以上各成分比例配置成2000g的混合料漿，經過超聲攪拌分散均勻，備用；

S3:取S1步中備用的滌綸纖維絲100g及取S2步中的備用料漿1000g,放入反應釜中常溫下進行充分攪拌均勻，將攪拌均勻后的滌綸纖維絲進一步超聲波分散固化10-30分鐘，然后取出石墨烯復合滌綸纖維絲進行脫水烘干，所述的烘干溫度為65℃-80℃，烘干時間為15-30分鐘，備用；

S4：將S3步中的備用石墨烯復合滌綸纖維絲放在織機進行網紗紡織植絨，紡織出網紗孔徑為100-300μm，植絨的絨毛長度為0.1-1mm，備用；

S5：取100g固含量為2.5-5%，納米銀線和納米二氧化鈦質量比為10-20:1的配置好的復合銀納米線漿液，取固含量在10-50％的水性環氧樹脂1～50份、固含量 在20-60％的水性丙烯酸樹脂1～20份，充分攪拌混合，超聲波震蕩分散10-30分鐘后，獲得1000g復合納米銀線復合漿液；取1000g復合納米銀線漿液緩慢加入1000g的S2步中的備用液，進一步攪拌混合10-15分鐘，獲得復配復合石墨烯料漿，備用；

S6：取S5步中的1000g復配復合石墨烯料漿，把S4中的植絨網紗浸潤在該溶液中，進一步攪拌、超聲波分散固化20-30分鐘，然后取出放入50-65℃的烘箱中，過夜烘干后即可得到本技術方案的殺菌除塵網紗，待用；

第二步：金屬網制作

1、取未噴涂防腐涂料或油漆的鋼絲網若干，鋼絲網孔直徑為100-200微米，然后依次用乙醇和去離子水在超聲清洗機中超聲清洗，取出干燥，待用；

2、取S5步驟中1000g復配復合石墨烯料漿，然后把1步驟中的鋼絲網浸潤在該料漿中，充分攪拌、超聲波分散固化10-30分鐘，然后取出放入50-65℃的烘箱中，烘干后即可得到本技術方案的鋼網，備用；

第三步，整機制作

Z1：殺菌除塵單元制作，制作殺菌除塵單元框架，把上下兩個同心塑料圓環用十字支架支撐固定，上述第二步中備用鋼網剪切成與框架匹配的尺寸，并用導線在鋼網上焊接接線端子，在圓環內側裹貼，形成殺菌除塵單元的內環網罩；將上述第一步中備用的殺菌除塵網剪切成與框架匹配的尺寸，并用導線在殺菌除塵網上壓接接線端子，在圓環外側裹貼，形成殺菌除塵單元的外環網罩，備用；

Z2:在外殼上端的小平臺上安裝引風機并接入控制器，Z1步中環形網罩的下端安裝于除塵盒的密封槽中，并用螺絲固定，靜電發生器的負極接入殺菌除塵網的接線端子，靜電發生器的正極接入鋼網的接線端子并同時接入控制器的接地端,備用；

Z3:把Z2步中已連接好線路的殺菌除塵單元裝入外殼中進一步密封固定，控制器引出電力導線連接電源，本技術方案的殺菌除霾空氣凈化裝置制作完成。