本发明属于空气净化领域，具体涉及一种杀菌空气过滤芯及其制备方法。
背景技术：
我国大气污染已经从上世纪煤烟型污染演变为区域性、复合型大气污染，成为全球气溶胶污染最为严重的地区，其中以京津冀、长三角、成渝、中原地区等为全球污染之最，pm2.5年均浓度已超过70ug/m3，超过国家标准的2倍以上，高于who指导值的7倍以上。
室内污染已经成为对人们家居健康生活的重要威胁，中国环境保护协会有关数据统计表明：90%白血病患儿家中曾进行过豪华装修，每年210万儿童死于豪华装修；80%的家庭装修甲醛超标；70%孕妇流产和环境污染有关；每年中国因室内环境污染引起的死亡人数高达11.1万人，平均每天304人死亡。室内环境污染已经成为严重影响现代人类健康的杀手之一。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种杀菌空气过滤芯及其制备方法，可以有效的过滤空气中的粉尘，并且带有杀菌功效。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种杀菌空气过滤芯，包括以下重量份的原料：活性炭纤维素20~30份、石墨烯3~15份、除菌剂9~15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯2~15份、聚丙烯6~13份、电气石纳米颗粒5~16份、憎水剂7~10份、粘结剂悬浮液3~8份、有机溶剂10~30份。
优选地，包括以下重量份的原料：活性炭纤维素22~28份、石墨烯5~13份、除菌剂10~13份、聚对苯二甲酸乙二醇酯4~13份、聚丙烯8~10份、电气石纳米颗粒7~14份、憎水剂7~9份、粘结剂悬浮液5~7份、有机溶剂15~25份。
优选地，所述憎水剂为活性聚硅氧烷或者烷基三乙氧基硅烷。
优选地，所述除菌剂选自如硫磺粉、杀菌剂、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜中的一种或者它们的组合物。
优选地，所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的任意一种。
本发明还公开了一种杀菌空气过滤芯的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：按照重量份准备活性炭纤维素20~30份、石墨烯3~15份、除菌剂9~15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯2~15份、聚丙烯6~13份、电气石纳米颗粒5~16份、憎水剂7~10份、粘结剂悬浮液3~8份、有机溶剂10~30份；
步骤2：将活性炭纤维素、石墨烯放入研磨机中研磨干燥20~50min，制得200~500目的颗粒状粉料，然后在颗粒状粉料中加入聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯，将它们一起放入搅拌机中搅拌得到混合料；
步骤3：将电气石纳米颗粒与粘结剂悬浮液均匀混合，在40~50℃的温度下保温30~90min，得到电气石纳米颗粒分散液，其中粘结剂悬浮液为环氧树脂溶液；
步骤4：将步骤2得到的混合料采用湿纺丝法制成中空纤维层，放入有机溶剂中浸泡12~24h，浸泡过程中加入憎水剂，随后取出晾干；
步骤5：将除菌剂和步骤3制得的电气石纳米颗粒分散液直接喷涂在中空纤维层表面上，得到杀菌空气过滤芯半成品；
步骤6：将步骤5得到的杀菌空气过滤芯半成品置于通风条件下自然晾干24~36h即可，得到杀菌空气过滤芯成品。
优选地，所述步骤4中所制得的中空纤维层孔径为0.05~0.08mm。
优选地，所述步骤5中的除菌剂和电气石纳米颗粒分散液喷涂厚度为2000~5000μm。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种杀菌空气过滤芯及其制备方法，通过加入杀菌剂和电气纳米颗粒分散液，可以有效地对空气中存在的细菌进行杀菌处理，并且增大了空气过滤芯对粉尘的残留率；该过滤芯还加入了聚对苯二甲酸乙二醇酯，使得滤芯具有良好的力学性能，冲击强度是其他薄膜的3~5倍，耐折性能好。该制备工艺简单易行，成本较低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
本实施例说明了一种杀菌空气过滤芯，包括以下重量份的原料：活性炭纤维素20份、石墨烯3份、除菌剂9份、聚对苯二甲酸乙二醇酯2份、聚丙烯6份、电气石纳米颗粒5份、憎水剂7份、粘结剂悬浮液3份、有机溶剂10份。
所述憎水剂为活性聚硅氧烷或者烷基三乙氧基硅烷。
所述除菌剂选自如硫磺粉、杀菌剂、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜中的一种或者它们的组合物。
所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的任意一种。
本实施例还说明了一种杀菌空气过滤芯的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：按照重量份准备活性炭纤维素20份、石墨烯3份、除菌剂9份、聚对苯二甲酸乙二醇酯2份、聚丙烯6份、电气石纳米颗粒5份、憎水剂7份、粘结剂悬浮液3份、有机溶剂10份；
步骤2：将活性炭纤维素、石墨烯放入研磨机中研磨干燥20min，制得200目的颗粒状粉料，然后在颗粒状粉料中加入聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯，将它们一起放入搅拌机中搅拌得到混合料；
步骤3：将电气石纳米颗粒与粘结剂悬浮液均匀混合，在40℃的温度下保温30min，得到电气石纳米颗粒分散液，其中粘结剂悬浮液为环氧树脂溶液；
步骤4：将步骤2得到的混合料采用湿纺丝法制成中空纤维层，放入有机溶剂中浸泡12h，浸泡过程中加入憎水剂，随后取出晾干；
步骤5：将除菌剂和步骤3制得的电气石纳米颗粒分散液直接喷涂在中空纤维层表面上，得到杀菌空气过滤芯半成品；
步骤6：将步骤5得到的杀菌空气过滤芯半成品置于通风条件下自然晾干24h即可，得到杀菌空气过滤芯成品。
所述步骤4中所制得的中空纤维层孔径为0.05mm。
所述步骤5中的除菌剂和电气石纳米颗粒分散液喷涂厚度为2000μm。
实施例2
本实施例说明了一种杀菌空气过滤芯，包括以下重量份的原料：活性炭纤维素25份、石墨烯9份、除菌剂12份、聚对苯二甲酸乙二醇酯8份、聚丙烯9份、电气石纳米颗粒10份、憎水剂9份、粘结剂悬浮液5份、有机溶剂20份。
所述憎水剂为活性聚硅氧烷或者烷基三乙氧基硅烷。
所述除菌剂选自如硫磺粉、杀菌剂、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜中的一种或者它们的组合物。
所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的任意一种。
本实施例还说明了一种杀菌空气过滤芯的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：按照重量份准备活性炭纤维素25份、石墨烯9份、除菌剂12份、聚对苯二甲酸乙二醇酯8份、聚丙烯9份、电气石纳米颗粒10份、憎水剂9份、粘结剂悬浮液5份、有机溶剂20份；
步骤2：将活性炭纤维素、石墨烯放入研磨机中研磨干燥30min，制得300目的颗粒状粉料，然后在颗粒状粉料中加入聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯，将它们一起放入搅拌机中搅拌得到混合料；
步骤3：将电气石纳米颗粒与粘结剂悬浮液均匀混合，在45℃的温度下保温60min，得到电气石纳米颗粒分散液，其中粘结剂悬浮液为环氧树脂溶液；
步骤4：将步骤2得到的混合料采用湿纺丝法制成中空纤维层，放入有机溶剂中浸泡18h，浸泡过程中加入憎水剂，随后取出晾干；
步骤5：将除菌剂和步骤3制得的电气石纳米颗粒分散液直接喷涂在中空纤维层表面上，得到杀菌空气过滤芯半成品；
步骤6：将步骤5得到的杀菌空气过滤芯半成品置于通风条件下自然晾干30h即可，得到杀菌空气过滤芯成品。
所述步骤4中所制得的中空纤维层孔径为0.07mm。
所述步骤5中的除菌剂和电气石纳米颗粒分散液喷涂厚度为3000μm。
实施例3
本实施例说明了一种杀菌空气过滤芯，包括以下重量份的原料：活性炭纤维素30份、石墨烯15份、除菌剂15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯15份、聚丙烯13份、电气石纳米颗粒16份、憎水剂10份、粘结剂悬浮液8份、有机溶剂30份。
所述憎水剂为活性聚硅氧烷或者烷基三乙氧基硅烷。
所述除菌剂选自如硫磺粉、杀菌剂、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜中的一种或者它们的组合物。
所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的任意一种。
本实施例还说明了一种杀菌空气过滤芯的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：按照重量份准备活性炭纤维素30份、石墨烯15份、除菌剂15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯15份、聚丙烯13份、电气石纳米颗粒16份、憎水剂10份、粘结剂悬浮液8份、有机溶剂30份；
步骤2：将活性炭纤维素、石墨烯放入研磨机中研磨干燥50min，制得500目的颗粒状粉料，然后在颗粒状粉料中加入聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯，将它们一起放入搅拌机中搅拌得到混合料；
步骤3：将电气石纳米颗粒与粘结剂悬浮液均匀混合，在50℃的温度下保温90min，得到电气石纳米颗粒分散液，其中粘结剂悬浮液为环氧树脂溶液；
步骤4：将步骤2得到的混合料采用湿纺丝法制成中空纤维层，放入有机溶剂中浸泡12~24h，浸泡过程中加入憎水剂，随后取出晾干；
步骤5：将除菌剂和步骤3制得的电气石纳米颗粒分散液直接喷涂在中空纤维层表面上，得到杀菌空气过滤芯半成品；
步骤6：将步骤5得到的杀菌空气过滤芯半成品置于通风条件下自然晾干36h即可，得到杀菌空气过滤芯成品。
所述步骤4中所制得的中空纤维层孔径为0.08mm。
所述步骤5中的除菌剂和电气石纳米颗粒分散液喷涂厚度为5000μm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。