本发明属于空气过滤材料技术领域，具体涉及一种带有静电的空气过滤材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着科技的进步与工业的不断发展，经济增长速度过快使得环境污染引起的周围空气质量下降问题日益严重。环境监测中心对pm10（可吸入颗粒，大气中直径小于或是等于10微米的颗粒物）以及pm2.5（可入肺颗粒，大气中直径小于或是等于2.5微米的颗粒物）的检测力度增加，目前国内华北、华东等城市地区，大气中的pm2.5含量严重超标，造成众所周知的灰霾天气，严重危害人类的健康。pm2.5颗粒物是空气中有毒、有害物质良好的载体，可无阻挡直接进入到人类的肺部，使肺癌等疾病的发病率极大增加。对pm2.5的控制与防护对于人类的健康和人类社会的和谐发展至关重要。随着科学技术的进步与生态环境的恶化，生活中、医药上的细菌、病毒无时不危害着人类的健康。通常病毒的直径大约在200nm左右，因此采用单纯的空气过滤材料过滤很难达到较理性的目的，因此抗菌杀毒材料的研发对于解决细菌、病毒对人类的危害也是很有必要。将抗菌剂以特定方法附着在纤维过滤材料上，在过滤过程中，与空气中的细菌、病毒结合，起到杀死病菌保护人类健康的目的。空气过滤用品例如口罩、空气过滤器、防毒面具等在维护人类的绿色生活和身体健康中逐步占领重要地位。空气滤料必须具有将空气中的固体有害物质截留或是与之发生吸附反应等作用，才能达到净化空气，保证人类健康的目的。目前市场上的日用、医用空气过滤材料，例如口罩、面罩、防护服等，大多是采用无纺布制成，且多数没有较好的抗菌性能。这类材料虽然具有生产工艺简单、可大量生产等优点，但是普遍质地较硬、粗糙，且对空气中较小粒子的过滤效率较低，缺少抗毒杀菌等功能，对于人类日常生活中较难过滤掉的油性物质过滤能力较差，严重环境下不能够很好的保护人类的健康。
申请人在中国专利申请号2004100167006中公开了一种过滤材料，虽然具有较好的过滤性能，但是，还存在某一些不足，对于有些极性物质的过滤还不够完善，需要改进。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供了一种带有静电的空气过滤材料及其制备方法，该空气过滤材料具有抗毒杀菌、对空气中微小粒子和极性物质颗粒过滤效率高等优点。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层。
根据上述的带有静电的空气过滤材料，所述纳米磁性颗粒为粒径600-1000nm的fe3o4粉末。
根据上述的带有静电的空气过滤材料，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈10~20、天然电石微粉0.3~1、氧化银离子5~10和十二烷基苯磺酸钠0.05~0.08。
根据上述的带有静电的空气过滤材料，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.7、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.06。
根据上述的带有静电的空气过滤材料的制备方法，它包括以下步骤：
（1）抗菌材料层的制备：a.按照上述配比将聚丙烯腈、天然电石微粉与氧化银离子混合，搅拌均匀后，再向所述混合物中加入配方量的十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀后升温至190～200℃，使混合物熔融；b.将上述熔融的物料在螺杆挤压机的作用下熔融挤出，经过喷丝板喷出，同时使用60～80kv电压对喷出纤维进行深层静电整理，利用气流或者机械成网制得所述的抗菌材料层；所述深层静电整理，即对喷出纤维进行驻极体整理，具体是通过电晕放电法或电击穿极化法对过滤材料进行整理，驻极电压60～70kv，驻极距离10～20cm；
（2）在无纺布支撑层的上表面涂布下层纤维胶黏剂，接着在下层纤维胶黏剂的表面撒一层纳米磁性颗粒，然后纳米磁性颗粒的上表面再涂上层纤维胶黏剂，在上层纤维胶黏剂的上表面复合有一层抗菌材料层即可。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果：
1.本发明产品可有效地提高材料的过滤效率，从而可实现过滤器的高效过滤问题，使用本发明的制备方法可以生产出可循环、高效低阻、抗菌防雾霾的空气过滤材料，其过滤效率≥99.9%，且其阻力≤35pa。
2.本发明产品中聚丙烯腈具有突出的疏水性和介电性能，本身就是极好的空间电荷驻极体，深层静电整理可形成捕获电荷的有效陷阱源，因此可有效提高滤料的电荷存储能力和电荷稳定性，经深层静电整理的过滤材料具有的驻极体，除了一般过滤材料具有的直接捕获、惯性沉积、重力沉积和扩散效应等作用外，还增加了驻极体效应，利用复合材料的驻极体效应，可有效地提高材料的过滤效率。
3.本发明材料中纳米磁性颗粒具有吸附性，能够吸附空气中的极性颗粒，使本发明过滤材料吸尘量大，过滤效果高。
具体实施方式
下实施例是对本发明内容进行详细具体的说明，但本发明的内容并不限定如此。
实施例1：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径600~1000nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈10~20、天然电石微粉0.3~1、氧化银离子5~10和十二烷基苯磺酸钠0.05~0.08。
所述的带有静电的空气过滤材料的制备方法，它包括以下步骤：
（1）抗菌材料层的制备：a.按照上述配比将聚丙烯腈、天然电石微粉与氧化银离子混合，搅拌均匀后，再向所述混合物中加入配方量的十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀后升温至190～200℃，使混合物熔融；b.将上述熔融的物料在螺杆挤压机的作用下熔融挤出，经过喷丝板喷出，同时使用60～80kv电压对喷出纤维进行深层静电整理，利用气流或者机械成网制得所述的抗菌材料层；所述深层静电整理，即对喷出纤维进行驻极体整理，具体是通过电晕放电法或电击穿极化法对过滤材料进行整理，驻极电压60～70kv，驻极距离10～20cm；
（2）在无纺布支撑层的上表面涂布下层纤维胶黏剂，接着在下层纤维胶黏剂的表面撒一层纳米磁性颗粒，然后纳米磁性颗粒的上表面再涂上层纤维胶黏剂，在上层纤维胶黏剂的上表面复合有一层抗菌材料层即可。
实施例2：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.7、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例3：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径600nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈10、天然电石微粉1、氧化银离子5和十二烷基苯磺酸钠0.08。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例4：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径700nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈12、天然电石微粉0.9、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.07。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例5：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈14、天然电石微粉0.8、氧化银离子7和十二烷基苯磺酸钠0.075。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例6：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈15、天然电石微粉0.7、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.065。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例7：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈16、天然电石微粉0.6、氧化银离子9和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例8：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径1000nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.5、氧化银离子10和十二烷基苯磺酸钠0.055。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例9：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈19、天然电石微粉0.4、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例10：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈17、天然电石微粉0.4、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.05。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例11：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.3、氧化银离子7和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例12：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈17、天然电石微粉0.5、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例13：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈20、天然电石微粉0.5、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.07。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例14：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.6、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.07。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例15：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径1000nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈16、天然电石微粉0.5、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.07。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例16：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈19、天然电石微粉0.5、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.07。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例17：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径800nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈16、天然电石微粉0.5、氧化银离子6和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例18：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径900nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈18、天然电石微粉0.6、氧化银离子8和十二烷基苯磺酸钠0.06。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例19：
本发明提供了一种带有静电的空气过滤材料，它是由无纺布支撑层、下层纤维胶黏剂层、纳米磁性颗粒、上层纤维胶黏剂层和抗菌材料层层复合而成，无纺布支撑层的上表面设有下层纤维胶黏剂，下层纤维胶黏剂的表面设有一层纳米磁性颗粒，纳米磁性颗粒的上表面设有上层纤维胶黏剂层，上层纤维胶黏剂层的上表面复合有一层抗菌材料层；所述纳米磁性颗粒为粒径1000nm的fe3o4粉末，所述抗菌材料层是由如下重量份原料制成：聚丙烯腈20、天然电石微粉0.3、氧化银离子10和十二烷基苯磺酸钠0.05。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
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。