一种hepa过滤器用多层复合过滤网的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学化工领域，具体涉及一种HEPA过滤器用多层复合过滤网。
【背景技术】
[0002] HEPA过滤器（又称为高效空气过滤器）在空气净化行业中起着至关重要的作用。 高效空气过滤器可广泛用于光学电子、IXD液晶制造，生物医药、精密仪器、饮料食品，PCB 印刷等行业无尘净化车间的空调末端送风处。
[0003] 高效空气过滤器，基本要求是过滤效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用以降 低后期耗材成本。
[0004] HEPA过滤器，主要由滤芯、风机和壳体几部分组成。其中HEPA过滤网（滤芯）起 着至关重要的作用。现有技术中，HEPA过滤网主要为PP滤纸、玻璃纤维、复合PP/PET滤 纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维五种材质，一般是针对直径为〇.1-0. 5 ym的颗粒进行 过滤，它对直径为0. 3微米（头发直径的1/200)以上的微粒去除效率可达到99. 97%以上， 是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。目前的JEPA过滤网存在过滤效率低， 使用寿命短，不能针对甲醛有效去除等问题。
[0005] 甲醛是一种无色、易溶的刺激性气体，是公认的强毒物质，对人体的毒害具有强 毒性，被世界卫生组织（WHO)确定为可疑致畸、致癌物质。甲醛可经呼吸道吸收，并通过使 组织活性氧增加、脂质过氧化反应、影响机体的免疫系统等方式损伤机体，引起支气管哮喘 等；甲醛对皮肤黏膜也具有刺激作用，可引起过敏性皮炎、色斑、肌肤坏死等；除外，甲醛还 具有强烈的致癌性，可引起鼻癌、血癌等。而且，高浓度甲醛对呼吸系统、神经系统、免疫系 统、肝脏都有危害。由此可见，甲醛尤其是高浓度的甲醛，会严重危及人体健康，不得不让人 高度重视。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种HEPA过滤器用多层复 合过滤网，其将现有技术中JEPA过滤器中的单一HEPA过滤网替换为多层复合过滤网，除了 可以去除常规颗粒物外，还可以高效地清除甲醛，适用范围广，过滤效率高，且延长了HEPA 过滤网的使用寿命。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
[0008] 一种HEPA过滤器用多层复合过滤网，其从上风端至下风端顺次包括：聚四氟乙烯 覆膜聚酯无纺布、活性炭负载甲醛清除剂过滤网、ffiPA过滤网、聚四氟乙烯覆膜聚酯无纺 布。
[0009] HEPA过滤器包括壳体、风机和滤芯（即过滤网），所述风机用来提供待净化气源， 本发明中所述上风端是指风机的进风口端，即在所述ffiPA过滤器用多层复合过滤网形成 迎风面的一端；所述下风端是指风机的出风口端，即在所述HEPA过滤器用多层复合过滤网 形成背风面的一端。
[0010] 其中，所述聚四氟乙烯覆膜聚酯无纺布可以直接通过市售购买得到，也可以通过 制备得到。克重一般为400-500g/m 2,使用温度小于130°C，厚度I. 6-1. 8mm，可以为针刺无 纺布、水刺无纺布、熔喷无纺布等，覆膜透气量为I. 8-3. 6mV(m2 ?min)。北京科锐港湾科技 有限公司等均有销售。
[0011] 所述聚四氟乙烯覆膜聚酯无纺布具体的制备方法可以为：将聚酯纤维按照常规工 艺制成的针刺无纺布、水刺无纺布或熔喷无纺布等常温下浸泡到聚四氟乙烯水溶液中，聚 四氟乙烯的浓度为5-20 %，浸泡时间为10-40s，然后经过120~150 °C烘干，烘干时间为 1~10分钟，获得含有聚四氟乙烯重量百分比为0. 1~10%的聚四氟乙烯覆膜聚酯无纺 布。
[0012] 所述HEPA过滤网为达到GB/T 13554-2008《高效空气过滤器》国家标准的任一种 HEPA过滤网。
[0013] 所述活性炭负载甲醛清除剂过滤网为在聚酯无纺布上喷涂活性炭负载甲醛清除 剂得到，可单面或双面涂敷，聚酯无纺布上总涂敷浓度为30-70g/m2。
[0014] 所述活性炭负载甲醛清除剂由如下重量百分比的成分组成：活性炭负载锰氧化物 8~15 %、甲醛捕获剂5~8 %、活性炭负载二氧化钛4~8 %、纳米银胶0. 1~0. 5 %、余量 为纯水。
[0015] 所述甲醛捕获剂选自5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮、1- (2-羟基乙基）-2-咪唑烷 酮中的一种或两种的混合物；优选的，所述甲醛捕获剂由40~60wt%的5, 5-二甲基咪唑 烷-2, 4-二酮和40~60wt %的1-(2-羟基乙基）-2-咪唑烷酮共混组成。
[0016] 所述活性炭负载锰氧化物，可以通过活性炭浸入高锰酸钾溶液进行制备。
[0017] 所述纳米银胶，可以制备或通过市售获得。
[0018] 所述活性炭负载二氧化钛，可以使用物理负载法（如粉体烧结法、热胶粘法等）或 化学负载法（如离子交换法、溶胶凝胶法等）。本发明制备活性炭负载二氧化钛的粒径优选 为15-30nm，所选用的二氧化钛优选为锐钛矿型二氧化钛，所选用的锐钛矿型二氧化钛载体 可以是通过Ti (OH) 4高温焙烧后制得，也可以直接购买市售的锐钛矿型二氧化钛获得，市售 的锐钛矿型二氧化钛的型号优选为VK-TA18、VK-TA18H、VK-TA18H。
[0019] 制备所述的活性炭负载甲醛清除剂的方法，包括如下步骤：
[0020] (1)取配方量的活性炭负载二氧化钛、纳米银胶加入到纯水中，混合搅拌20~40 分钟，得混合液；
[0021] (2)取配方量的活性炭负载锰氧化物、甲醛捕获剂加入到纯水中，搅拌均勾，得混 合液；
[0022] (3)将步骤（2)所得的混合液加入到步骤（1)所得的混合液中，搅拌20~40分 钟，即得。
[0023] 所述活性炭负载甲醛清除剂过滤网厚度为I. 6-1. 8mm，可以为针刺无纺布、水刺无 纺布、恪喷无纺布等，覆膜透气量为I. 8-3. 6m3/(m2 ? min)。
[0024]其中，5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮，CAS 号：77-71-4。
[0025] 1-(2-羟基乙基）-2-咪唑烷酮，CAS 号：3699-54-5。
[0026] 本发明所述的HEPA过滤器用多层复合过滤网，其从上风端至下风端顺次包括：聚 四氟乙烯覆膜聚酯无纺布、活性炭负载甲醛清除剂过滤网、HEPA过滤网、聚四氟乙烯覆膜聚 酯无纺布。各层平行放置于ffiPA过滤器中，每两层之间可以相接触或留有一定的缝隙，每 两层之间的垂直距离优选为〇-5mm，进一步优选为0. 5-lmm。
[0027] 本发明的优势：
[0028] 聚四氟乙烯（PTFE)具有较强的耐氧化性、耐强酸强碱腐蚀性，以及较好的防粘 性，因此，在上风端和下风端分别使用聚四氟乙烯覆膜聚酯无纺布，可以有效的提高HEPA 过滤网的使用寿命。
[0029] 活性炭负载甲醛清除剂过滤网具有高效的甲醛去除率。
[0030] 本发明将现有技术中HEPA过滤器中的单一 HEPA过滤网替换为多层复合过滤网， 除了可以去除常规颗粒物外，还可以高效地清除甲醛，适用范围广，过滤效率高，且延长了 HEPA过滤网的使用寿命。
【具体实施方式】
[0031] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的描述，但是本发明 的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发 明的保护范围之内。
[0032] 实施例和对比例中使用的纳米银胶参照夏传俊等的《纳米银胶与蛋白质的相互作 用及应用》(2003年6月第26卷2期）中的方法制备，ImlL 7% AgNO3溶液稀释至50ml，搅 拌下加入1 %单宁酸〇. 5ml，再加2-3滴1 % K2CO3溶液，得红棕色溶液，再用水稀释4倍，即 得到银离子摩尔浓度为5X KT4moVL的纳米银胶。
[0033] 实施例和对比例中使用的活性炭负载二氧化钛是采用溶胶凝胶法，取60ml钛酸 异丙醋，依次加入240ml异丙醇、IOml硝酸，在室温下搅拌15min后，加入120目颗粒状椰壳 活性炭50g，然后缓慢加入蒸馏水10ml，继续搅拌得到黑色溶胶，25°C振荡20min后在80°C 下恒温干燥24h，用玛瑙研钵磨碎，在马弗炉中煅烧4h，冷却取出。
[0034] 实施例和对