一种空气净化用纤维及其制备方法与流程

文档序号:11495695阅读:215来源:国知局
本发明涉及空气净化
技术领域
,尤其是涉及一种空气净化用纤维及其制备方法。
背景技术
:近年来,我国空气污染愈发严重,人们对空气污染的关注度也越来越高,特别是近期出现的连续大范围雾霾天气更加促进了老百姓对空气质量的担忧。空气质量的恶化已经严重影响了人们的日常生活,pm2.5成为每日必须检测的项目。同时,室内空气充斥着颗粒物、甲醛、总挥发性有机物(tvoc)、细菌、病毒、过敏源、异味气体、放射源等各种污染物,被列入对公众健康影响最大的五个环境因素之一。空气污染对人类健康危害已成为全世界共同面临的难题,为了更加有效地净化空气,还人们一个洁净环保的生活居住环境,空气净化技术得到了人们的高度关注。现有技术中,专业过滤装置的关键部件是吸附材料,现有的吸附材料有活性炭、活性纳米氧化铝、硅胶、沸石和纳米级二氧化钛等,在空气净化行业,最常用的是活性炭。活性炭是用有机含碳材料炭化、活化而成的,其具有发达的空隙结构,绝大部分孔径<0.05μm;且比表面积高达1000~2000m2/g。但现有的吸附材料在保证净化效果的同时,通气性差,气体通过的阻力大,造成无法长时间使用。技术实现要素:本发明的目的是针对现有技术的问题,提供一种透气性及空气净化效果均良好的空气净化用纤维及其制备方法。为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种空气净化用纤维,包括吸附纤维,所述空气净化用纤维还包括空气净化基料;所述空气净化基料包括以下按重量份的原料:高锰酸钾8-12份;醋酸锰5-10份;氢氧化钠10-20份;优选地,所述空气净化基料包括以下按重量份的原料:高锰酸钾10份;醋酸锰6-9份;氢氧化钠13-19份。优选地,所述空气净化基料还包括以下按重量份的原料:纳米蒙脱石10-20份;纳米氧化锌10-20份;纳米氧化铝5-10份。优选地,所述空气净化基料包括以下按重量份的原料:纳米蒙脱石15份;纳米氧化锌15份;纳米氧化铝8份。优选地,所述吸附纤维为活性炭吸附纤维。空气净化用纤维的制备方法包括以下步骤:(1)按重量份准备好吸附纤维和空气净化基料各项原料;(2)制备空气净化基液;a.配制高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,其中高锰酸钾的浓度为15-25g/l;氢氧化钠的浓度为25-30g/l;b.配制醋酸锰水溶液,醋酸锰的浓度为10-15g/l;c.搅拌高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,在搅拌的过程中加入醋酸锰水溶液,混合反应后,得到空气净化基液;(3)将吸附纤维浸泡在空气净化基液中,让基液完全浸透吸附纤维;(4)将浸有基液的活性碳纤维放置在烘箱内,加热烘干,即制成一种空气净化用纤维。优选地,所述步骤(2)和步骤(3)之间包括以下步骤:a.制备空气净化喷料:将纳米蒙脱石、纳米氧化锌和纳米氧化铝混合并充分搅拌均匀,得到空气净化喷料;b.向吸附纤维内部均匀喷洒空气净化喷料。优选地,所述吸附纤维浸泡在空气净化基液中的时间为40~60分钟,所述烘箱内的加热温度为150~250℃。优选地,所述反应在5~25℃下进行,反应时间为2~3h。本发明与现有技术相比,具有如下的有益效果:将空气净化基料浸透吸附纤维,使本发明有效吸附空气污染颗粒或有毒有害气体,经空气净化基料,对空气污染颗粒或有毒有害气体进行过滤、杀毒及抑菌;还能够吸附空气粉尘中的铅、汞、氟、砷等有害重金属,同时它能吸附三维空间的有害气体二氧化碳、硫化氢、氮气等。纤维的设计使本发明透气性良好;蒙脱石具有较强的吸水膨胀性,可扩大纤维内部的孔隙尺寸,实现过滤膜在保证过滤效果的同时,通气性好,气体通过的阻力小。将本发明放置被污染的空间,即可使污染气体通过污染物表面散发时得到降解,使室内空气更加清新,无二次污染。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种空气净化用纤维,包括活性炭吸附纤维和空气净化基料;该空气净化基料包括以下按重量份的原料:高锰酸钾8克;醋酸锰5克;氢氧化钠10克;纳米蒙脱石10克;纳米氧化锌10克;纳米氧化铝5克。上述空气净化用纤维的制备方法包括以下步骤:(1)按重量份准备好活性炭吸附纤维和空气净化基料各项原料;(2)制备空气净化基液;a.配制高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,其中高锰酸钾的浓度为15g/l;氢氧化钠的浓度为25g/l;b.配制醋酸锰水溶液,醋酸锰的浓度为10g/l;c.搅拌高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,在搅拌的过程中加入醋酸锰水溶液混合反应,反应在5℃下进行,反应时间为3h,得到空气净化基液;(3)制备空气净化喷料:将纳米蒙脱石、纳米氧化锌和纳米氧化铝混合并充分搅拌均匀,得到空气净化喷料;(4)向吸附纤维内部均匀喷洒空气净化喷料;(5)将吸附纤维浸泡在空气净化基液中,浸泡40~60分钟,让基液完全浸透吸附纤维;(6)将浸有基液的活性碳纤维放置在烘箱内,加热至150~250℃烘干,即制成空气净化用纤维。高锰酸钾、醋酸锰和氢氧化钠的混合水溶液具有良好的甲醛吸附效果,特别是对低浓度的甲醛仍然有较好的去除效果,此外其还具有较好的去除乙醛的效果。纳米氧化锌能激活空气中的氧使之变成活性氧杀灭细菌、消除异味。纳米蒙脱石对消化道内的霉菌毒素、病毒、病菌及其产生的毒素有固定、吸附作用;对空气中的氨、氮、二氧化碳有超强的吸附性。还能够吸附空气粉尘中的铅、汞、氟、砷等有害重金属,同时它能吸附三维空间的有害气体二氧化碳、硫化氢、氮气等。活性炭对于甲醛、苯、甲苯、一氧化碳等空气污染物均具有极好的吸附作用。本实施例通过活性炭对各种空气污染物进行吸附吸附、过滤、截获、催化,然后由空气净化喷料和空气净化基料进行杀菌和空气污染物的分解拦截,清除异味,净化空气。实施例2一种空气净化用纤维,包括活性炭吸附纤维,和空气净化基料;该空气净化基料包括以下按重量份的原料:高锰酸钾12克;醋酸锰10克;氢氧化钠20克;纳米蒙脱石20克;纳米氧化锌20克;纳米氧化铝10克。上述空气净化用纤维的制备方法包括以下步骤:(1)按重量份准备好活性炭吸附纤维和空气净化基料各项原料;(2)制备空气净化基液;a.配制高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,其中高锰酸钾的浓度为25g/l;氢氧化钠的浓度为30g/l;b.配制醋酸锰水溶液,醋酸锰的浓度为15g/l;c.搅拌高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,在搅拌的过程中加入醋酸锰水溶液混合反应,反应在25℃下进行,反应时间为2h,得到空气净化基液;(3)制备空气净化喷料:将纳米蒙脱石、纳米氧化锌和纳米氧化铝混合并充分搅拌均匀,得到空气净化喷料;(4)向吸附纤维内部均匀喷洒空气净化喷料;(5)将吸附纤维浸泡在空气净化基液中,浸泡40~60分钟,让基液完全浸透吸附纤维;(6)将浸有基液的活性碳纤维放置在烘箱内,加热至150~250℃烘干,即制成空气净化用纤维。高锰酸钾、醋酸锰和氢氧化钠的混合水溶液具有良好的甲醛吸附效果,特别是对低浓度的甲醛仍然有较好的去除效果,此外其还具有较好的去除乙醛的效果。纳米氧化锌能激活空气中的氧使之变成活性氧杀灭细菌、消除异味。纳米蒙脱石对消化道内的霉菌毒素、病毒、病菌及其产生的毒素有固定、吸附作用;对空气中的氨、氮、二氧化碳有超强的吸附性。还能够吸附空气粉尘中的铅、汞、氟、砷等有害重金属,同时它能吸附三维空间的有害气体二氧化碳、硫化氢、氮气等。活性炭对于甲醛、苯、甲苯、一氧化碳等空气污染物均具有极好的吸附作用。本实施例通过活性炭对各种空气污染物进行吸附吸附、过滤、截获、催化,然后由空气净化喷料和空气净化基料进行杀菌和空气污染物的分解拦截,清除异味,净化空气。实施例3一种空气净化用纤维,包括活性炭吸附纤维,和空气净化基料;该空气净化基料包括以下按重量份的原料:高锰酸钾10克;醋酸锰7克;氢氧化钠16克;纳米蒙脱石15克;纳米氧化锌15克;纳米氧化铝8克。上述空气净化用纤维的制备方法包括以下步骤:(1)按重量份准备好活性炭吸附纤维和空气净化基料各项原料;(2)制备空气净化基液;a.配制高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,其中高锰酸钾的浓度为20g/l;氢氧化钠的浓度为28g/l;b.配制醋酸锰水溶液,醋酸锰的浓度为13g/l;c.搅拌高锰酸钾和氢氧化钠的混合水溶液,在搅拌的过程中加入醋酸锰水溶液混合反应,反应在18℃下进行,反应时间为2.5h,得到空气净化基液;(3)制备空气净化喷料:将纳米蒙脱石、纳米氧化锌和纳米氧化铝混合并充分搅拌均匀,得到空气净化喷料;(4)向吸附纤维内部均匀喷洒空气净化喷料;(5)将吸附纤维浸泡在空气净化基液中,浸泡40~60分钟,让基液完全浸透吸附纤维;(6)将浸有基液的活性碳纤维放置在烘箱内,加热至150~250℃烘干,即制成空气净化用纤维。高锰酸钾、醋酸锰和氢氧化钠的混合水溶液具有良好的甲醛吸附效果,特别是对低浓度的甲醛仍然有较好的去除效果,此外其还具有较好的去除乙醛的效果。纳米氧化锌能激活空气中的氧使之变成活性氧杀灭细菌、消除异味。纳米蒙脱石对消化道内的霉菌毒素、病毒、病菌及其产生的毒素有固定、吸附作用;对空气中的氨、氮、二氧化碳有超强的吸附性。还能够吸附空气粉尘中的铅、汞、氟、砷等有害重金属,同时它能吸附三维空间的有害气体二氧化碳、硫化氢、氮气等。活性炭对于甲醛、苯、甲苯、一氧化碳等空气污染物均具有极好的吸附作用。本实施例通过活性炭对各种空气污染物进行吸附吸附、过滤、截获、催化,然后由空气净化喷料和空气净化基料进行杀菌和空气污染物的分解拦截,清除异味,净化空气。实施例4申请人采用得到的空气净化用纤维进行空气过滤实验,实验结果如下表1所示:实验项目实施例1实施例2实施例3现有技术吸气阻力53~55pa20~33pa36~51pa55~60pa甲醛过滤效率>98.2%>99.8%>99%≤98%苯过滤效率>98.6%>99.6%>99%≤98%氨过滤效率>99.1%>99.5%>99.3%≤99%pm2.5过滤效率>99.1%>99.9%>99.6%≤99%pm10过滤效率>99.7%>99.94%>99.85%≤99%表1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。当前第1页12
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