本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种净化环境用低风阻滤布及制备方法。
背景技术：
室内环境污染已成为当今社会不可忽视的重要问题，因此室内空气净化技术的研究和发展广受关注。室内空气污染中，甲醛是最为普遍的有害性气体，主要来自于装饰材料等，甲醛对人体健康的危害极大，室内空气甲醛含量大于0.1mg/m3就会对呼吸系统产生危害，高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害，被世界卫生组织确定为可疑致畸、致癌物质。因此，室内甲醛去除技术的研究越来越多。
目前，室内甲醛污染的处理方法主要采用甲醛清除剂和空气净化器净化处理。就空气净化器来说，其有效净化室内空气中甲醛主要通过滤芯材料来实现。目前空气净化器中除甲醛的滤芯材料主要有吸附性能的活性炭、或者装载光触媒的活性炭。但是对极性分子甲醛吸附性很差，因此活性炭无法有效通过吸附的方法去除空气中的甲醛。此外由于仅靠吸附的方法进行空气净化，存在吸附饱和和随环境条件变化易重新释放的缺点。
此外，常规的空气过滤器除去甲醇、异味等气体主要采用活性炭吸附技术，但吸附能力相对有限，需要经常更换，而且阻力相对较大，过滤效率比较差。市场上供应的圆球形空气净化剂、分子筛、干燥剂或其它的圆球形颗粒，由于圆球形颗粒内部结构非常密实，大大减少了圆球形颗粒有效的比表面积，圆球形颗粒的比重和堆积密度都比较大，直接影响到圆球形颗粒的吸附净化效果。因此，对于圆球形甲醛吸附材料的研究受到重视。
中国发明专利申请号201520630272.x公开了一种3d多孔陶瓷与hepa复合滤网，包括紧贴的hepa高效过滤网和3d多孔陶瓷过滤网，两层过滤网通过边框压紧；其中所述的hepa高效过滤网为折叠式波浪形结构的玻璃纤维，3d多孔陶瓷过滤网附着有光催化功能材料的三维立体陶瓷基板。中国发明专利申请号201810301719.7公开了一种空气净化器用甲醛滤网材料，包括有多孔陶瓷板，多孔陶瓷板经甲醛分解液浸泡后烘干制得滤网材料，甲醛分解液的各原料的重量百分比为：石墨烯1-5%，赖氨酸1-10%，过氧化氢酶1-15%，甲壳素1-5%，氨基丙烯酸树脂乳液5-20%，氨基脲5-10%，聚乙烯吡咯烷酮1-8%，硅酸镁铝0.1-3%，负离子粉1-7%，丙二醇1-10%，水20-85%，上述各组成成分含量的总和为100%；其制备方法为：将多孔陶瓷板缓慢放入所配制的甲醛分解液中浸泡后，在60℃至90℃环境中烘干，即得到空气净化器用甲醛滤网材料。
为了提高空气净化器中圆形颗粒空气净化剂的比表面积，提升吸附能力，同时改善空气净化剂所依附的滤布材料的风阻性，有必要提出一种新型去甲醛空气净化器用的低风阻滤布，进而提升空气净化器对于甲醛净化效果。
技术实现要素：
针对目前空气净化器所用滤布材料风阻较高，净化剂颗粒比表面积不足，从而影响净化降解效率等问题，本发明提出一种净化环境用低风阻滤布及制备方法，从而提高了空气净化剂的比表面积，降低了滤布风阻，显著改善净化器的过滤净化效率。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种净化环境用低风阻滤布的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
（1）将发泡剂、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；
（2）将乳化剂加入油相中，混合均匀，然后加入去离子水，加入混合溶胶，通过微流体反应器喷出，形成油包水分散粒，进一步高温烧结，借由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复合微球颗粒与去离子水混合，然后加入胶粘剂，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，干燥，制得净化环境用低风阻滤布。
优选的，步骤（1）中所述混合溶胶制备中，陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:0.5-1:15-30。
优选的，所述陶瓷前驱体溶胶为：含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；所述发泡剂为碳酸氢钠。
优选的，步骤（2）中所述乳化剂、油相、去离子水、混合溶胶的质量比例为1-2：15-20：50-80:40-60；所述油相为白油；所述乳化剂为聚甘油-3-二异硬脂酸酯。
优选的，步骤（2）中所述高温烧结采用1200-1250℃，烧结时间1-2h。
优选的，步骤（3）中所述涂料制备中，复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂的质量比例为20-50:80-90:3-6。
优选的，所述胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
本发明还提供一种上述的制备方法制备得到的一种净化环境用低风阻滤布。
现有的用于甲醛空气净化器的滤布材料，普遍存在风阻较大的缺陷，并且空气净化剂的比表面积较小，导致净化速率低下，限制了其应用。鉴于此，本发明提出一种净化环境用低风阻滤布及制备方法，将发泡剂和纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀待用；进一步通过配制油包水体系，得到单分散的微球粒子，在高温烧结形成陶瓷的过程中，借由发泡剂作用产生气孔，即得多孔陶瓷微球负载二氧化锰；该微球为规整的单分散微球，无结块，微球间无粘结；随后加入胶粘剂，持续搅拌成均匀涂料，再均匀涂刷在玻璃纤维骨架布两侧表面，干燥即得净化环境用低风阻滤布。本发明提供的空气净化器用滤布，形成的高球形度的多孔陶瓷微球，比表面积高，易于吸附杂质，风阻小，在可催化分解甲醛为二氧化碳和水，协同多孔载体的吸附性能，克服吸附饱和的缺点，具有长效、安全、环保的除甲醛性能。
本发明提出一种净化环境用低风阻滤布及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、本发明通过在前驱体中掺入发泡剂和纳米二氧化锰，再制成高球形度的凝胶微球，烧结后制成单分散且具有高球形度的多孔陶瓷微球，内部呈多孔结构，比表面积高，易于吸附杂质。
2、本发明制得的超高球形度地多孔陶瓷微球，风阻比纯活性炭等滤料低，降低了滤布的风阻，显著改善了净化器的过滤效率。
3、本发明制得的滤布在常温下即可催化分解甲醛为二氧化碳和水，协同多孔载体的吸附性能，克服吸附饱和的缺点，具有长效、安全、环保的除甲醛性能。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将发泡剂碳酸氢钠、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:0.5:15；陶瓷前驱体溶胶为含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；
（2）将乳化剂聚甘油-3-二异硬脂酸酯加入白油中，混合均匀，然后加入去离子水，加入混合溶胶，通过微流体反应器喷出，形成油包水分散粒；乳化剂、油相、去离子水、混合溶胶的质量比例为1：15：50:40；进一步在1200℃烧结时间2h，由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂按照质量比例为30:90:6，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，喷涂厚度为0.5mm,干燥，制得净化环境用低风阻滤布。胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
实施例2
（1）将发泡剂碳酸氢钠、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:0.5:20；陶瓷前驱体溶胶为含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；
（2）将乳化剂聚甘油-3-二异硬脂酸酯加入白油中，混合均匀，然后加入去离子水，加入混合溶胶，通过微流体反应器喷出，形成油包水分散粒；乳化剂、油相、去离子水、混合溶胶的质量比例为1：20：80:50；进一步在1250℃烧结时间1h，由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂按照质量比例为35:90:6，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，喷涂厚度为0.5mm,干燥，制得净化环境用低风阻滤布。胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
实施例3
（1）将发泡剂碳酸氢钠、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:1:20；陶瓷前驱体溶胶为含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；
（2）将乳化剂聚甘油-3-二异硬脂酸酯加入白油中，混合均匀，然后加入去离子水，加入混合溶胶，通过微流体反应器喷出，形成油包水分散粒；乳化剂、油相、去离子水、混合溶胶的质量比例为2：20：80:60；进一步在1250℃烧结时间2h，由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂按照质量比例为40:90:3，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，喷涂厚度为0.5mm,干燥，制得净化环境用低风阻滤布。胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
实施例4
（1）将发泡剂碳酸氢钠、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:0.5:30；陶瓷前驱体溶胶为含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；
（2）将乳化剂聚甘油-3-二异硬脂酸酯加入白油中，混合均匀，然后加入去离子水，加入混合溶胶，通过微流体反应器喷出，形成油包水分散粒；乳化剂、油相、去离子水、混合溶胶的质量比例为1：20：80:40；进一步在1200℃烧结时间2h，由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂按照质量比例为50:90:6，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，喷涂厚度为0.5mm,干燥，制得净化环境用低风阻滤布。胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
对比例1
对比例1与实施例1相比，未添加发泡剂，制得的空气净化器用滤布涂层孔隙较少，风阻较大，而且空气与二氧化锰接触不良，影响空气的净化。
对比例2
对比例2与实施例1相比，未添加纳米二氧化锰，制得的空气净化器用滤布尽管风阻较低，但由于缺少二氧化锰的催化降解性，对空气净化效果影响较大。
对比例3
（1）将发泡剂碳酸氢钠、纳米二氧化锰加入陶瓷前驱体溶胶中，混合均匀，得到混合溶胶；陶瓷前驱体溶胶、发泡剂、纳米二氧化锰的质量比例为100:0.5:15；陶瓷前驱体溶胶为含有氢氧化铝10%、二氧化硅15%的溶胶；
（2）将混合溶胶通过微流体反应器喷出，形成粒子；进一步在1200℃烧结时间2h，由发泡剂作用产生气孔，得到多孔陶瓷微球负载二氧化锰的复合微球颗粒；
（3）将复合微球颗粒、去离子水、胶粘剂按照质量比例为30:90:6，持续搅拌形成均匀涂料，接着均匀涂刷于玻璃纤维骨架布两侧表面，喷涂厚度为0.5mm,干燥，制得净化环境用低风阻滤布。胶粘剂为质量浓度为15%的聚四氟乙烯乳液。
对比例3与实施例1相比，在溶胶中没有加入乳化剂和油相处理，难以形成球形的单分散微球，烧结后形成连接的块状，影响使用，而且没有微球的高比表面积，影响空气净化效果。
测试方法：
将实施例1-4、对比例1-3得到的滤布按照gb/t5453，测试面积为20cm2，面两侧的压差为100pa，测试滤布的透气度，如表1所示。
将实施例1-4、对比例1-3得到的滤布按照hj324-20066.3测试动态过滤阻力，如表1所示；
按照gb/t5453，测试面积为20cm2，测试面两侧的压差为100pa，测试滤布的透气度，如表1所示。
将实施例1-4、对比例1-3得到的滤布用于对空气净化效果的测试，测试对甲醛含量1mg/l的空气经滤布过滤后的甲醛去除情况，如表1所示。
表1：