本发明涉及一种空气净化滤网片的制备方法，属于环保类材料技术领域，制备而成的空气净化滤网片可以应用于多个领域中，能有效净化空气。
背景技术：
在科技发达的今天，随之产生的空气污染问题无处不在，市场上也产生了多种应对空气污染、净化污染物的产品。在多个需要进行空气净化处理的空间内，需要不同的空气净化产品，而对于污染物质量比较大且分布范围均匀的车内、室外区域等特殊空间内，难以大规模应用需要供电动态运行的空气净化产品，只能依靠非动力净化设备进行空气净化处理。
目前，普遍选用动力型空气净化器净化空气，采用主动净化方式，具有净化效率高的特点，然而这种主动净化的空气净化产品受到供电的限制，如公开日为2015年01月28日，公开号为CN104307264A的中国专利中，公开的一种空气净化器，又如公开日为2016年03月02日，公开号为CN105371377A的中国专利中，公开的一种空气净化器，均是动力型空气净化器净化空气。对于多种污染物含量高、污染面积大、不方便供电的场所，通常采用净化材料的静态扩散原料进行空气净化。由于静态扩散过程缓慢，加上空气净化材料与空气的接触面积有限，使得其净化效率低，效果差。另外，在使用空气净化材料进行的静态吸附净化过程中，其中的空气净化材料一方面可能溢出至空气中危害坏境，另一方面，处于空气中的净化材料往往容易被空气中的其他物质污染或受潮而影响其空气净化效果。
无纺布由纤维构成，具有吸附透气性能好且表面空隙结构多的特点，使得其易于粘结净化材料，适合作为空气净化滤网片材料。在空气净化材料当中，目前有多种材料可以有效净化空气，按照净化原理主要分为物理吸附净化和化学分解净化两种。其中物理吸附净化是第一代空气净化技术，可以快速净化空气，但是其吸附容量有限。当吸附量达到其饱和浓度之后不但无法继续使用，还存在着释放出已吸附的污染物二次污染空气的缺点，而且依靠吸附净化空气只是暂时降低了该空间内污染物的浓度，并没有彻底清除。化学分解净化技术是指利用催化剂材料对空气中的挥发物污染物气体进行催化分解，使之分解为无害的小分子物质，达到净化空气的目的，具有使用寿命长、净化效果好的特点。二氧化锰催化剂由于优良的催化性能，已在多个领域充当催化剂材料，其在室温条件下就可以自发催化分解甲醛、臭氧、苯和二甲苯等挥发性有机污染物，且在充当催化剂参与反应的过程中，质量没有损耗且活性也没有降低，可以重复使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种空气净化滤网片的制备方法，通过该制备方法得到的由无纺布加工成的空气净化滤网片具有净化效率高、使用寿命长、使用安全和应用范围广的特点，适合大规模的生产和应用。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该空气净化滤网片的制备方法的特点在于：所述制备方法的步骤如下：采用过渡金属氧化物作为主净化材料，采用无机多孔材料作为辅料助剂，制备成空气净化颗粒；选用无纺布作为基体，选用与无纺布材质亲和性好的细纤维作为滤网粘结剂，通过粘结剂将空气净化颗粒粘结至作为基体的无纺布上，并在上方再粘合一层与基体相同材质的无纺布作为盖片，得到空气净化滤网片。
作为优选，本发明在制备空气净化滤网片的过程中，选用过渡金属氧化物二氧化锰作为主净化材料，选取其他氧化物类净化材料作为协同净化材料，采用无机多孔材料作为辅料助剂，将配方量的主净化材料、协同净化材料和辅料助剂混合均匀后得到粉末状原料，把粉末状原料制备成小颗粒状的空气净化颗粒待用；采用由PP或PET纤维构成的无纺布作为基体和盖片，并且选用与基体材料亲和性好的纤维作为滤网粘结剂，通过加热粘合滤网粘结剂将空气净化颗粒粘结至基体上，再将盖片粘结至空气净化颗粒的表面，然后结合挤压和干燥工艺，得到内部负载有空气净化颗粒的空气净化滤网片。
作为优选，本发明将主净化材料、协同净化材料、辅料助剂和制粒粘结剂充分混合均匀并加入至造粒设备中，加工成颗粒状并通过筛分和干燥工艺得到空气净化颗粒待用；选用纤维无纺布作为空气净化滤网的基体和盖片，将与基体相同材质的纤维材料通过高温粘合到基体上，并及时将空气净化颗粒加入使得空气净化颗粒粘接在基体上，再将盖片同样经过高温纤维材料处理后盖上使得盖片粘接在空气净化颗粒上，从而形成两层纤维无纺布中间夹有一层净化颗粒的结构；最后结合适当的挤压加固和干燥工艺，使得净化颗粒牢固地粘合在两层纤维无纺布之间，得到空气净化滤网片成品。
作为优选，本发明作为主净化材料的二氧化锰材料采用纳米级，由于其具有活跃的外层电子结构，且这种纳米结构的材料表面活性位点多，使得其表面活性高，催化性能活跃，可以参与多种高效催化分解反应。该纳米级二氧化锰材料可以在室温条件下将空气中的甲醛、苯、臭氧、甲苯和二甲苯等挥发性有机污染物催化分解形成无害的小分子物质，以达到净化空气的目的，且在整个催化挥发性有害气体分解的反应过程中其自身结构和性能没有损耗，可以多次作为净化材料而重复利用。
作为优选，本发明所述协同净化材料选用氧化镍、氧化铜和氧化铁等金属氧化物材料，在二氧化锰催化反应当中，这些金属氧化物可以填补二氧化锰外层电子的缺陷，并起到协同作用，显著提高二氧化锰材料的催化活性。
作为优选，本发明所述助剂辅料选用比表面积较大且无毒无害的无机多孔材料，该助剂辅料优选有活性炭、硅微粉、氧化铝粉或分子筛等多种无机材料；在空气净化颗粒进行的空气净化过程当中，其中多孔的辅料助剂吸附其周围的挥发性有害气体污染物，且由于分子扩散作用，有害气体源源不断的集中到空气净化颗粒周围并被吸附，再通过其内部有效净化材料的催化作用，将这些有害气体分解成无害的小分子物质，从而达到高效净化空气的作用。
作为优选，本发明所述空气净化颗粒的制备过程中，主净化材料、协同净化材料和辅料助剂的用料质量比为1:（0.05-0.5）:（0.5-2.5）。
作为优选，本发明所述制粒粘结剂选用水、乙醇等无毒有机溶液或胶水等其他溶液。
作为优选，本发明所述制粒粘结剂的添加量占粉料质量的2-15%。
作为优选，本发明所述空气净化颗粒的粒径范围为20-100目。
作为优选，本发明所述基体选用纤维无纺布材料，具有无毒无刺激、柔韧性好且透气性好的特点。在粘合空气净化颗粒的过程中，通过同材质的纤维状粘结剂将空气净化颗粒粘结在纤维无纺布上，而纤维无纺布表面纤维状的结构提供了空隙更有利于粘结净化颗粒。该纤维无纺布材料由于具有优良的透气性和吸附性能，在空气净化滤网片工作的过程中，分布在上下表面的两层纤维无纺布材料吸附空气中的挥发性有害气体，并由于扩散作用向内传递使之与内部的空气净化材料相接触反应，提高了空气净化的效率。
作为优选，本发明所述滤网粘结剂可以选用多种无毒无害材质的胶水，优选为与基体无纺布相同材质的纤维材料，加工方便，且细小的纤维材料不易造成纤维布和空气净化颗粒上大面积的包裹而影响净化有效面积。
作为优选，本发明所述滤网粘结剂加热温度为80-120℃。
作为优选，本发明所述滤网粘结剂加热时间为3-10min。
作为优选，本发明所述空气净化滤网片中的空气净化颗粒的添加量为以铺满基体为准。
作为优选，本发明所述挤压的压强为5-30Pa/cm2。
作为优选，本发明所述干燥工艺的干燥温度为20-80℃。
作为优选，本发明所述干燥工艺的干燥时间为2-20h。
一种空气净化滤网片的特点在于：采用如所述的制备方法制得。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、采用高效催化剂和协同剂作为净化材料，使得该空气净化滤网片具有高效净化且使用寿命长的特点；2、选用多孔辅料助剂材料，快速吸附有害气体，增加净化速率；3、加工过程简单，不受供电的限制，适用面广，适合多个领域的大规模应用；4、选材方便、成本低廉。
附图说明
图1是本发明实施例中空气净化滤网片的制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
参见图1，选取纳米二氧化锰粉末作为主净化材料；采取纳米级氧化铜和纳米级氧化镍作为协同净化材料，其中氧化铜和氧化镍的质量配比为1:1；用气相硅微粉作为制粒添加的辅料助剂。将上述主净化材料、协同净化材料和辅料助剂通过质量比1:0.5:0.5添加并充分混合得到粉料；选用市面上普通的胶水作为制粒粘结剂，其添加量为粉料质量的5%。将上述充分混合的粉料和胶水加入制粒设备当中进行造粒处理，制备成粒径为1mm的球形的空气净化颗粒待用。
选取两片相同的纤维无纺布作为滤网片的基体和盖片，与其相同材质的短纤维作为滤网粘结剂；将上述准备好的短纤维滤网粘结剂经过80℃的加热之后分别加入至两片相同的纤维无纺布的表面，马上将空气净化颗粒撒入至其中一片的表面之后，马上将另一片盖上，得到一个夹心结构的滤网片；采用压印设备对上述滤网片施加20pa/cm2的压力将其压实，最后在80℃的干燥箱内干燥10h后得到空气净化滤网片。
在上述制备的空气净化滤网片中，取出长宽高为10×10×1cm的一块放入到3m3的测试仓内进行静态空气净化测试。
测试舱内部依次与甲醛发生器、甲苯发生器、臭氧发生器及气相色谱仪相连接，其中各种气体发生器用于发生浓度分别为10mg/m3的有害气体用于测试，气相色谱仪则用于在线检测测试舱内有害气体的浓度并记录其变化情况。本次检测结果表明，含有本实施例中制备的空气净化滤网片对3m3的测试仓内浓度为10mg/m3的甲醛、甲苯和臭氧在室温条件下2h的去除效率分别为85%、96%和97%。
实施例2。
参见图1，选取纳米二氧化锰粉末作为主净化材料；采取纳米级氧化铜和氧化镍作为协同净化材料，其中氧化铜和氧化镍的质量配比为1:0.5；用气相硅微粉作为制粒添加的辅料助剂。将上述主净化材料、协同净化材料和辅料助剂通过质量比1:0.05:2.5添加并充分混合得到粉料；选用市面上普通的胶水作为制粒粘结剂，其添加量为粉料质量的7%。将上述充分混合的粉料和胶水加入制粒设备当中进行造粒处理，制备成粒径为0.8mm的球形的空气净化颗粒待用。
选取两片相同的纤维无纺布作为滤网片基体和盖片，与其相同材质的短纤维作为滤网粘结剂；将上述准备好的短纤维滤网粘结剂经过100℃的加热之后分别加入至两片相同的纤维无纺布的表面，马上将空气净化颗粒撒入至其中一片的表面之后，马上将另一片盖上，得到一个夹心结构的滤网片；采用压印设备对上述滤网片施加10pa/cm2的压力将其压实，最后在60℃的干燥箱内干燥15h后得到空气净化滤网片。
在上述制备的空气净化滤网片中，取出长宽高为10×10×1cm的一块放入到3m3的测试仓内进行静态空气净化测试。
上述空气净化滤网性能测试同实施例1，检测结果表明，含有本实施例中制备的空气净化滤网片对3m3的测试仓内浓度为10mg/m3的甲醛、甲苯和臭氧在室温条件下2h的去除效率分别为86%、94%和98%。
实施例3。
参见图1，选取纳米二氧化锰粉末作为主净化材料；采取纳米级氧化铜和氧化镍作为协同净化材料，其中氧化铜和氧化镍的质量配比为1:2；用气相硅微粉作为制粒添加的辅料助剂。将上述主净化材料、协同净化材料和辅料助剂通过质量比1:0.25:1.5添加并充分混合得到粉料；选用市面上普通的胶水作为制粒粘结剂，其添加量为粉料质量的7%。将上述充分混合的粉料和胶水加入制粒设备当中进行造粒处理，制备成粒径为1.2mm的球形的空气净化颗粒待用。
选取两片相同的纤维无纺布作为滤网片基体和盖片，与其相同材质的短纤维作为滤网粘结剂；将上述准备好的短纤维滤网粘结剂经过110℃的加热之后分别加入至两片相同的纤维无纺布的表面，马上将空气净化颗粒撒入至其中一片的表面之后，马上将另一片盖上，得到一个夹心结构的滤网片；采用压印设备对上述滤网片施加15pa/cm2的压力将其压实，最后在30℃的干燥箱内干燥20h后得到空气净化滤网片。
在上述制备的空气净化滤网片中，取出长宽高为10×10×1cm的一块放入到3m3的测试仓内进行静态空气净化测试。
上述空气净化滤网性能测试同实施例1，检测结果表明，含有本实施例中制备的空气净化滤网片对3m3的测试仓内浓度为10mg/m3的甲醛、甲苯和臭氧在室温条件下2h的去除效率分别为83%、95%和98%。
实施例4。
参见图1，本实施例中的空气净化滤网片的制备方法的步骤如下：采用过渡金属氧化物作为主净化材料，采用无机多孔材料作为辅料助剂，制备成空气净化颗粒；选用无纺布作为基体，选用与无纺布材质亲和性好的细纤维作为滤网粘结剂，通过粘结剂将空气净化颗粒粘结至作为基体的无纺布上，并在上方再粘合一层与基体相同材质的无纺布作为盖片，得到空气净化滤网片。
在制备空气净化滤网片的过程中，选用过渡金属氧化物二氧化锰作为主净化材料，选取其他氧化物类净化材料作为协同净化材料，采用无机多孔材料作为辅料助剂，将配方量的主净化材料、协同净化材料和辅料助剂混合均匀后得到粉末状原料，把粉末状原料制备成小颗粒状的空气净化颗粒待用；采用由PP或PET纤维构成的无纺布作为基体和盖片，并且选用与基体材料亲和性好的纤维作为滤网粘结剂，通过加热粘合滤网粘结剂将空气净化颗粒粘结至基体上，再将盖片粘结至空气净化颗粒的表面，然后结合挤压和干燥工艺，得到内部负载有空气净化颗粒的空气净化滤网片。
将主净化材料、协同净化材料、辅料助剂和制粒粘结剂充分混合均匀并加入至造粒设备中，加工成颗粒状并通过筛分和干燥工艺得到空气净化颗粒待用；选用纤维无纺布作为空气净化滤网的基体和盖片，将与基体相同材质的纤维材料通过高温粘合到基体上，并及时将空气净化颗粒加入使得空气净化颗粒粘接在基体上，再将盖片同样经过高温纤维材料处理后盖上使得盖片粘接在空气净化颗粒上，从而形成两层纤维无纺布中间夹有一层净化颗粒的结构；最后结合适当的挤压加固和干燥工艺，使得净化颗粒牢固地粘合在两层纤维无纺布之间，得到空气净化滤网片成品。
协同净化材料选用氧化镍、氧化铜和氧化铁等金属氧化物材料，在二氧化锰催化反应当中，这些金属氧化物可以填补二氧化锰外层电子的缺陷，并起到协同作用，显著提高二氧化锰材料的催化活性。
助剂辅料选用比表面积较大且无毒无害的无机多孔材料，该助剂辅料优选有活性炭、硅微粉、氧化铝粉或分子筛等多种无机材料；在空气净化颗粒进行的空气净化过程当中，其中多孔的辅料助剂吸附其周围的挥发性有害气体污染物，且由于分子扩散作用，有害气体源源不断的集中到空气净化颗粒周围并被吸附，再通过其内部有效净化材料的催化作用，将这些有害气体分解成无害的小分子物质，从而达到高效净化空气的作用。
通常情况下，本实施例中的空气净化颗粒的制备过程中，主净化材料、协同净化材料和辅料助剂的用料质量比为1:（0.05-0.5）:（0.5-2.5）。制粒粘结剂选用水、乙醇等无毒有机溶液或胶水等其他溶液。制粒粘结剂的添加量占粉料质量的2-15%。空气净化颗粒的粒径范围为20-100目。滤网粘结剂加热温度为80-120℃。滤网粘结剂加热时间为3-10min。空气净化滤网片中的空气净化颗粒的添加量为以铺满基体为准。挤压的压强为5-30Pa/cm2。干燥工艺的干燥温度为20-80℃。干燥工艺的干燥时间为2-20h。本实施例中的空气净化滤网片采用上述制备方法制得。
作为主净化材料的二氧化锰材料采用纳米级，由于其具有活跃的外层电子结构，且这种纳米结构的材料表面活性位点多，使得其表面活性高，催化性能活跃，可以参与多种高效催化分解反应。该纳米级二氧化锰材料可以在室温条件下将空气中的甲醛、苯、臭氧、甲苯和二甲苯等挥发性有机污染物催化分解形成无害的小分子物质，以达到净化空气的目的，且在整个催化挥发性有害气体分解的反应过程中其自身结构和性能没有损耗，可以多次作为净化材料而重复利用。
基体选用纤维无纺布材料，具有无毒无刺激、柔韧性好且透气性好的特点。在粘合空气净化颗粒的过程中，通过同材质的纤维状粘结剂将空气净化颗粒粘结在纤维无纺布上，而纤维无纺布表面纤维状的结构提供了空隙更有利于粘结净化颗粒。该纤维无纺布材料由于具有优良的透气性和吸附性能，在空气净化滤网片工作的过程中，分布在上下表面的两层纤维无纺布材料吸附空气中的挥发性有害气体，并由于扩散作用向内传递使之与内部的空气净化材料相接触反应，提高了空气净化的效率。
滤网粘结剂可以选用多种无毒无害材质的胶水，优选为与基体无纺布相同材质的纤维材料，加工方便，且细小的纤维材料不易造成纤维布和空气净化颗粒上大面积的包裹而影响净化有效面积。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。