一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材制造技術

本發明專利技術主要涉及材料科學與環保技術領域，具體涉及一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，所述濾材為五層可拼接結構，最外側的兩層為第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)，靠內的兩層為第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)，中間為活性炭吸附層(5)，所述的層狀結構之間的結合面是平面形、鋸齒形或波浪形。通過多種材料的組合和特有的形狀設計，增加空氣凈化效率和使用壽命，有效控制成本。

A spliced air cleaner filter with a variety of material combinations

The present invention relates to the field of material science and technology of environmental protection, joint type air purifier filter relates to a combination of a variety of materials, the material for the five layer splicing structure, the outside of the two layer as the first layer of graphene nano material adsorption layer (1) and second layers of graphene nano materials adsorption layer (2) in two, by layer third layer of chitin biological material adsorption layer (3) and fourth layers of chitin biological material adsorption layer (4), intermediate for activated carbon adsorption layer (5), combination of layered structure wherein the surface is flat, zigzag or wavy. Through the combination of various materials and unique shape design, the efficiency and service life of air purification are increased, and the cost is effectively controlled.

【技術實現步驟摘要】
一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材
本專利技術涉及材料科學與環保
，具體涉及一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材。
技術介紹
隨著國內經濟的發展和工業化程度的加重，人類活動對環境的影響日益加劇，空氣質量不斷惡化，霧霾天氣現象大范圍頻繁出現。霧霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子組成的。它也能使大氣渾濁，視野模糊并導致能見度惡化，如果水平能見度小于10000米時，將這種非水成物組成的氣溶膠系統造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze)，香港天文臺稱煙霞(Haze)。二氧化硫、氮氧化物、vocs以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成，前兩者為氣態污染物，最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。霧霾天氣空氣中的污染物成分非常復雜，有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，尤其是直徑小于2.5微米的污染物顆粒，即PM2.5，是重金屬和多環芳烴等有毒物質的載體，若長時間吸入，就會永久粘附并沉積于上、下呼吸道和肺泡中，劇烈的咳嗽反射、藥物和食物均無法把它“趕”出來，誘發肺泡彈性降低、功能衰竭、肺癌等各類呼吸系統疾病且無法逆轉，傳統的濾材的孔隙直徑過大，根本無法有效阻止微米級的粉塵顆粒。近年來，隨著人們環保和健康意識的增強，對于空氣中的可吸入顆粒物污染的防護，尤其是PM2.5的防護非常重視，防霧霾產品例如空氣凈化器的需求也日益增加。其中，以物理凈化為主要原理的空氣凈化器的凈化效果得到人們的廣泛認可，這種類型的空氣凈化器的核心是凈化濾材的性能，制作濾布、濾網的材料成為提高空氣污染物凈化性能的關鍵之一，在某種程度上，材料的發展決定著空氣凈化器的凈化效率的高低。目前，空氣凈化器濾材的主流材料通常使用聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維等化學合成纖維等。但是，不同的吸附材料對不同污染物的吸附性能是不同的，而很少有能夠同時對二氧化硫、氮氧化物、vocs以及可吸入顆粒物具有良好吸附效果的吸附材料。那么，如何更為充分地吸附空氣中的污染物，成了亟需解決的難題。
技術實現思路
針對目前空氣凈化器濾材材料單一，不能充分吸附空氣中的各種類型污染物的不足，本專利技術提供了一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，旨在通過多種材料的組合，增加空氣凈化效率和使用壽命，有效控制成本。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，為五層可拼接結構，其中：最外側的兩層為第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)，其中第一層石墨烯納米材料吸附層(1)為迎塵面，第二層石墨烯納米材料吸附層(2)為出塵面，第一層石墨烯納米材料吸附層和第二層石墨烯納米材料吸附層由石墨烯納米纖維材料堆積而成，石墨烯納米纖維直徑為5-800nm，吸附層厚度為100-500μm；靠內的兩層為第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)，第三層生物材料甲殼素吸附層和第四層生物材料甲殼素吸附層皆為兩層以上的多層纖維層，至少包括一層致密纖維層和一層疏松纖維層；所述致密纖維層與所述疏松纖維層間隔疊加排列；所述致密纖維層厚度為10μm-100μm，所述疏松纖維層厚度為200μm-1cm；所述致密纖維層的密度范圍為500mg/立方厘米-2000mg/立方厘米，所述疏松纖維層的密度范圍為10mg/立方厘米-100mg/立方厘米，所述致密纖維層以及所述疏松纖維層中的纖維均勻分散排列；以及中間的活性炭吸附層(5)，活性炭吸附層由復合纖維網層和滅菌纖維網層組成，復合纖維網層由聚乳酸纖維皮層和聚丙烯纖維芯層復合而成，滅菌纖維網層由聚丙烯腈纖維短絲和銀纖維長絲按照一定的重量比例組成，復合纖維網層上涂覆有熱熔膠，連接著基布，基布上固定著活性炭粉，活性炭粉的粒徑為150～200nm。該拼接型空氣凈化器濾材，第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)的石墨烯納米纖維直徑為100-500nm，吸附層厚度為200-300μm。該拼接型空氣凈化器濾材，所述的第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)的多層纖維層從上而下依次為襯緯紗層、襯經紗層、以及分別與襯經紗層纖維絲呈正45度、負45度角的第一斜向襯紗層和第二斜向襯紗層。該拼接型空氣凈化器濾材，活性炭吸附層(5)的活性炭粉的粒徑為180～200nm。該拼接型空氣凈化器濾材，第一層石墨烯納米材料吸附層(1)、第三層生物材料甲殼素吸附層(3)、活性炭吸附層(5)、第四層生物材料甲殼素吸附層(4)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)之間的結合面是平面形、鋸齒形或波浪形。與現有技術比，本專利技術的有益效果是：該種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材使用了生物材料甲殼素，可通過生物降解法進行自然降解，不會對環境造成污染，具有較高的環保性能，甲殼素纖維具有抗菌活性和吸濕性，能夠起到殺菌和調節室內濕度的作用。拼接型空氣凈化器濾材使用了納米材料吸附層為石墨烯，對有機物尤其是VOCs有很好的吸附效果。且機械性能和物理性能較好，置于最外側可以起到很好的保護作用。雖然材料較貴，但因為只是部分采用，降低了使用成本。拼接型空氣凈化器濾材使用活性炭作為中間的主體過濾層，可以對二氧化硫和氮氧化物由很好的吸附作用。通過上述組合材料吸附層，基本上可以對空氣中的主要污染物起到全面的吸附過濾作用，也降低了總體成本。多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，各層之間的接觸面可以是平面的，也可以是鋸齒形或者波浪形的，防止橫向滑動，提高了接觸面積。附圖說明圖1為多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材圖。圖中：1、第一層石墨烯納米材料吸附層；2、第二層石墨烯納米材料吸附層；3、第三層生物材料甲殼素吸附層；4、第四層生物材料甲殼素吸附層；5、活性炭吸附層。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術的技術方案作進一步詳細的說明。實施例1一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，為五層可拼接結構，其中：最外側的兩層為第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)，其中第一層石墨烯納米材料吸附層(1)為迎塵面，第二層石墨烯納米材料吸附層(2)為出塵面，第一層石墨烯納米材料吸附層和第二層石墨烯納米材料吸附層由石墨烯納米纖維材料堆積而成，石墨烯納米纖維直徑為200nm，吸附層厚度為200μm；靠內的兩層為第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)，第三層生物材料甲殼素吸附層和第四層生物材料甲殼素吸附層皆為兩層以上的多層纖維層，至少包括一層致密纖維層和一層疏松纖維層；所述致密纖維層與所述疏松纖維層間隔疊加排列；所述致密纖維層厚度為50μm，所述疏松纖維層厚度為500μm；所述致密纖維層的密度范圍為1000mg/立方厘米，所述疏松纖維層的密度范圍為50mg/立方厘米，所述致密纖維層以及所述疏松纖維層中的纖維均勻分散排列；以及中間的活性炭吸附層(5)，活性炭吸附層由復合纖維網層和滅菌纖維網層組成，復合纖維網層由聚乳酸纖維皮層和聚丙烯纖維芯層復合而成，滅菌纖維網層由聚丙烯腈纖維短絲和銀纖維長絲按照一定的重量比例組成，復合纖維網層上涂覆有熱熔膠，連接著基布，基布上固定著活性炭粉，活性炭粉的粒徑為1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，為五層可拼接結構，其特征在于：最外側的兩層為第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)，其中第一層石墨烯納米材料吸附層(1)為迎塵面，第二層石墨烯納米材料吸附層(2)為出塵面，第一層石墨烯納米材料吸附層和第二層石墨烯納米材料吸附層由石墨烯納米纖維材料堆積而成，石墨烯納米纖維直徑為5?800nm，吸附層厚度為100?500μm；靠內的兩層為第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)，第三層生物材料甲殼素吸附層和第四層生物材料甲殼素吸附層皆為兩層以上的多層纖維層，至少包括一層致密纖維層和一層疏松纖維層；所述致密纖維層與所述疏松纖維層間隔疊加排列；所述致密纖維層厚度為10μm?100μm，所述疏松纖維層厚度為200μm?1cm；所述致密纖維層的密度范圍為500mg/立方厘米?2000mg/立方厘米，所述疏松纖維層的密度范圍為10mg/立方厘米?100mg/立方厘米，所述致密纖維層以及所述疏松纖維層中的纖維均勻分散排列；以及中間的活性炭吸附層(5)，活性炭吸附層由復合纖維網層和滅菌纖維網層組成，復合纖維網層由聚乳酸纖維皮層和聚丙烯纖維芯層復合而成，滅菌纖維網層由聚丙烯腈纖維短絲和銀纖維長絲按照一定的重量比例組成，復合纖維網層上涂覆有熱熔膠，連接著基布，基布上固定著活性炭粉，活性炭粉的粒徑為150～200nm。...

【技術特征摘要】
1.一種多種材料組合的拼接型空氣凈化器濾材，為五層可拼接結構，其特征在于：最外側的兩層為第一層石墨烯納米材料吸附層(1)和第二層石墨烯納米材料吸附層(2)，其中第一層石墨烯納米材料吸附層(1)為迎塵面，第二層石墨烯納米材料吸附層(2)為出塵面，第一層石墨烯納米材料吸附層和第二層石墨烯納米材料吸附層由石墨烯納米纖維材料堆積而成，石墨烯納米纖維直徑為5-800nm，吸附層厚度為100-500μm；靠內的兩層為第三層生物材料甲殼素吸附層(3)和第四層生物材料甲殼素吸附層(4)，第三層生物材料甲殼素吸附層和第四層生物材料甲殼素吸附層皆為兩層以上的多層纖維層，至少包括一層致密纖維層和一層疏松纖維層；所述致密纖維層與所述疏松纖維層間隔疊加排列；所述致密纖維層厚度為10μm-100μm，所述疏松纖維層厚度為200μm-1cm；所述致密纖維層的密度范圍為500mg/立方厘米-2000mg/立方厘米，所述疏松纖維層的密度范圍為10mg/立方厘米-100mg/立方厘米，所述致密纖維層以及所述疏松纖維層中的纖維均勻分散排列；以及中間的活性炭吸附層(5)，活性炭吸附層由復合纖維網層和滅菌纖維網層組成，復合纖維網層由聚乳酸纖維皮層和聚丙烯纖維芯層復合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范一鳴，
申請(專利權)人：范一鳴，
類型：發明
國別省市：北京,11