一种空气过滤材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种过滤材料，特别是，涉及一种空气过滤材料。
【背景技术】
[0002]目前，市场上用于空气过滤的材料主要有三种：化纤复合滤材、PTFE覆膜滤材和玻纤滤材。玻纤滤材、PTFE覆膜滤材因其纯物理过滤的拦截机理，导致在使用过程中阻力较高，能耗较大。化纤复合滤材的过滤机理既包含物理过滤，又包含静电吸附，阻力较低，能耗较小。以对〇. 3um粒子的拦截效率为例，在32L/min的流量下，滤效达到99. 97%的PTFE覆膜滤材的初阻力约为250Pa，玻纤滤材的初阻力约为300Pa，而通过驻极处理的化纤复合滤材约为70Pa。针对实际应用的不同要求，PTFE覆膜过滤器和玻纤过滤器主要应用于工业和医疗领域，化纤复合滤材却占据着民用和家用的大部分市场。随着人们环保意识的逐步增强和国家环保法律法规的贯彻，民用空气过滤装置必将成为一大发展导向。像大多数民用家电一样，节能环保也必将成为考核今后空气过滤装置的一项重要指标，这势必对空气过滤材料提出了更高的高效低阻性能要求。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种阻力低、过滤效率高、净化效果好的空气过滤材料。
[0004]为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0005]—种空气过滤材料，包括基材、镶嵌在基材表面的晶核和生长在晶核上的纳米氧化锌晶体棒，所述基材为熔喷无纺布，所述晶核材质为纳米电气石，所述晶核由亲水半球和亲油半球组成，所述亲油半球镶嵌在基材内，所述亲水半球裸露在基材表面。
[0006]优选的，所述晶核粒径为50?300nm〇
[0007]优选的，所述纳米氧化锌晶体棒为絮状结构，长度500?2000nm。
[0008]本实用新型还公开了一种空气过滤材料在空气过滤器中的应用。
[0009]相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
[0010]1、本实用新型采用纳米级电气石进行预处理，使其具有半亲水半亲油的特性，并直接掺杂于聚丙烯熔喷专用料中，作为驻极体应用于过滤材料，一方面可提高过滤材料的带电性，另一方面熔喷无纺布表面镶嵌式结构，生成结晶晶核，为后续纳米氧化锌晶体棒提供基础；
[0011]2、与传统化学纤维过滤材料、PTFE膜材料、玻璃纤维过滤材料相比，本实用新型中空气过滤材料能有效提升过滤材料的过滤性能，同时有效降低材料的阻力，具有更好的净化效果。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型空气过滤材料结构示意图；
[0013]图2为本实用新型中晶核结构示意图；
[0014]图3为本实用新型中空气过滤材料电镜图；
[0015]其中，1为基材、2为晶核、201为亲油半球、202为亲水半球、3为纳米氧化锌晶体棒。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]如图1、2所示，为本实用新型中空气过滤材料，包括基材1、镶嵌在基材1表面的晶核2和生长在晶核2上的纳米氧化锌晶体棒3,基材1为熔喷无纺布，晶核2材质为纳米电气石，晶核2由亲水半球202和亲油半球201组成，亲油半球201镶嵌在基材1内，亲水半球202裸露在基材1表面。
[0018]电气石是一种以含硼为特征的结构十分复杂的硅酸盐矿物，其化学通式为：XY3Z6[Si60ls] [B03]3W4(X 的位置主要为 Na'Ca2'K+;Y 的位置主要为 Mg 2+、Fe3'Al3+;W 的位置则主要为0、OH、F所占据），亲水半球202为表面未被偶联剂修饰的纳米电气石的部分，其亲油效果较差；亲油半球201为表面被偶联剂修饰的纳米电气石的部分，其具有很好的亲油性。
[0019]实施例1
[0020]制备空气过滤材料，包括以下步骤：
[0021]1)晶核制备：用偶联剂对纳米电气石进行表面处理，获得由亲水半球和亲油半球组成的晶核，亲水半球为表面未被偶联剂修饰的纳米电气石的部分，亲油半球为表面被偶联剂修饰的纳米电气石的部分，其中，偶联剂为三甲氧基硅氧烷，所述晶核粒径为50nm ;
[0022]2)造粒：将步骤1)获得的晶核与聚丙烯熔喷专用料共混后熔融挤出造粒，得到掺杂晶核的中间颗粒；其中，中间颗粒的熔融挤出温度为200°C ;所述晶核重量占晶核与聚丙烯熔喷专用料总重量的〇. 5% ;
[0023]3)成布：将步骤2)获得的中间颗粒进行熔融纺丝，此时，晶核在亲水半球的作用下迀移到纤维表面，制得表面镶嵌有晶核的熔喷无纺布；其中，熔融纺丝时喷头温度为230°C，热风温度为310°C，成网速度为4m/min ;
[0024]4)纳米氧化锌晶体棒的原位生长：将步骤3)获得的熔喷无纺布浸渍于生长溶液中进行纳米氧化锌晶体棒的生长，浸渍3h后取出烘干，获得表面生长有絮状纳米氧化锌晶体棒的熔喷无纺布；其中，所述生长溶液为含锌盐的乙醇水溶液，所述锌盐为六水合硝酸锌，乙醇用量为生长溶液质量分数的〇. 5%，锌离子浓度为0. lmol/L，浸渍时温度为110°C ;
[0025]5)加电处理：将步骤4)获得的熔喷无纺布经驻极设备加电处理，驻极方式为电晕驻极，所述驻极电压为_80kv，即得所述空气过滤材料，其上纳米氧化锌晶体棒为絮状结构，长度500nm。
[0026]实施例2
[0027]制备空气过滤材料，包括以下步骤：
[0028]1)晶核制备：用偶联剂对纳米电气石进行表面处理，获得由亲水半球和亲油半球组成的晶核，亲水半球为表面未被偶联剂修饰的纳米电气石的部分，亲油半球为表面被偶联剂修饰的纳米电气石的部分；其中，偶联剂为三乙氧基硅氧烷和钛酸酯偶联剂的混合物；所述晶核粒径为150nm ;
[0029]2)造粒：将步骤1)获得的晶核与聚丙烯熔喷专用料共混后熔融挤出造粒，得到掺杂晶核的中间颗粒；其中，中间颗粒的熔融挤出温度为250°C ;所述晶核重量占晶核与聚丙烯熔喷专用料总重量的〇. 3% ;
[0030]3)成布：将步骤2)获得的中间颗粒进行熔融纺丝，此时，晶核