用于空气净化器中的复合滤料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于空气净化器中的复合滤料及其制备方法，该滤料包括聚四氟乙烯薄膜层、胶黏剂层以及基材层，所述胶黏剂层设置于聚四氟乙烯层与基材层之间，且胶黏剂层中填充有纳米光催化材料。该制备方法包括如下步骤：分别制得聚四氟乙烯薄膜层、胶黏剂层、基材层，将所述的胶黏剂层复合在基材层，然后再将聚四氟乙烯薄膜层复合在上述复合材料的胶黏剂层表面，制得一种用于空气净化器中的复合滤料。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：该粘合剂中添加具有光催化效果的纳米级氧化物硫化物，可以有效降解室内空气中的如甲醛等有毒物质。
【专利说明】
用于空气净化器中的复合滤料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于空气净化器中的复合滤料及其制备方法，属于空气过滤材料技术领域。
【背景技术】
[0002]目前所用的空气净化器通常为各种材质的无纺布，一方面其过滤效率难以达到H13的等级，另一方面其使用寿命取决于该滤料的容尘率，即粉尘和各种污染物通过该滤料时，被截留在该滤料内部，当滤料内部被塞满粉尘后，无法继续使用。这一方面影响了滤料的使用寿命，另一方面粉尘及各种污染后停留在滤料中，容易滋生细菌，形成二次污染。为解决上述问题，中国专利CN103962101公开了一种用于室内空气净化器中的滤料，该滤料中的主要成分为氧化石墨烯、壳聚糖、羊毛角蛋白、海藻酸钙、交联剂和去离子水组成，具有三维多孔结构、良好的机械性能、可再生、可降解、绿色环保和高效吸附性等优点，但是，由于其中使用了壳聚糖和氧化石墨烯，大大提高了生产成本，难以普及。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于空气净化器中的复合滤料及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]第一方面，本发明提供了一种用于空气净化器中的复合滤料，其包括聚四氟乙烯薄膜层、胶黏剂层以及基材层，所述胶黏剂层设置于聚四氟乙烯层与基材层之间，且胶黏剂层中填充有纳米光催化材料。
[0006]作为优选方案，所述聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜。膨体聚四氟乙烯三维拉伸膜具有三维立体多孔结构，透气性较好。
[0007]作为优选方案，所述膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为65?95%，平均孔径为0.005?2.5um，厚度为0.5?3.5um。
[0008]作为优选方案，所述纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为(0.1?5):(95?99.9)，
[0009]纳米光催化材料与胶黏剂的混合不仅会使胶黏剂起到光催化效果，还可以提高胶黏剂的粘附性能，类似于混凝土中添加砂石的作用，但是，纳米光催化材料与胶黏剂的比例也是有严格要求的，因为若高于该比例，纳米光催化材料用量过多，不仅增加了成本，还会影响胶黏剂的粘附性能，时间久了容易脱胶;若低于该比例，光催化效果较差。
[0010]作为优选方案，所述纳米光催化材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米二氧化错、纳米硫化镉中的至少一种。
[0011]作为优选方案，所述胶黏剂为聚氨酯类黏胶剂或环氧类黏胶剂。
[0012]作为优选方案，所述聚氨酯类胶黏剂为水溶性聚醚型聚氨酯;所述环氧类胶黏剂为水性室温固化环氧胶。
[0013]作为优选方案，所述基材层的材料为针刺毡或无纺布。
[0014]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0015]将纳米光催化材料与胶黏剂搅拌、混合均匀后，涂覆在基材层表面；
[0016]将膨体聚四氟乙烯微孔膜覆盖于基材层表面，进行热压复合，制得所述用于空气净化器中的复合滤料。
[0017]作为优选方案，所述纳米光催化材料与胶黏剂的混合温度为60?210°C，搅拌速度为0.5?10r/min;
[0018]所述的涂胶量为0.5?100g/m2;
[0019]所述的热压温度为50?250°C，压力为0.05?18MPa。
[0020]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0021 ] 1、该聚四氟乙烯薄膜为微孔结构，孔径在0.05?2.5μπι可控，针对PM0.3的过滤效率达到99.9%以上；
[0022]2、该粘合剂中添加具有光催化效果的纳米级氧化物硫化物，可以有效降解室内空气中的如甲醛等有毒物质；
[0023]3、该复合滤料迎尘面为PTFE覆膜面，粉尘及各种污染物被截留在薄膜表面，由于PTFE薄膜具有不粘性，可以通过水洗的方式清除膜表面的粉尘和污染物，从而达到重复使用的效果，又可以避免粉尘及各种污染物的二次污染。
【附图说明】
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0025]图1为本发明的结构不意图；
[0026]图中:1、聚四氟乙烯薄膜层;2、基材层;3、胶黏剂层。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0028]实施例1
[0029]本实施例涉及一种用于空气净化器中的复合滤料，其结构如图1所示，包括聚四氟乙烯薄膜层1、基材层2和胶黏剂层3，胶黏剂层3设置于聚四氟乙烯层I与基材层2之间，且胶黏剂层3中填充有纳米光催化材料。
[0030]聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜，该膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为68%，平均孔径为0.007Um，厚度为3.5um0[0031 ]纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为0.l:99.9o
[0032]纳米光催化材料为纳米二氧化钛、胶黏剂为水溶性聚醚型聚氨酯类黏胶剂。
[0033]基材层的材料为无纺布。
[0034]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0035]将纳米光催化材料与胶黏剂的按质量比为0.1:99.9的比例在65°C、搅拌速度Ir/min的条件下混合均匀后，涂覆在基材层的表面，涂胶量为0.8g/m2;将膨体聚四氟乙烯微孔膜与涂胶好的基材层的胶黏剂表面，温度为60°C、压力为2MPa条件下热压复合制得空气净化器中的复合滤料。
[0036]实施例2
[0037]本实施例涉及一种用于空气净化器中的复合滤料，其结构如图1所示，包括聚四氟乙烯薄膜层1、基材层2和胶黏剂层3，胶黏剂层3设置于聚四氟乙烯层I与基材层2之间，且胶黏剂层3中填充有纳米光催化材料。
[0038]聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜，该膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为75%，平均孔径为1.5um，厚度为2.5um0
[0039]纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为5:95。
[0040]纳米光催化材料为纳米氧化锌，胶黏剂为为水性室温固化环氧胶。
[0041]基材层的材料为针刺毡。
[0042]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0043]将纳米光催化材料与胶黏剂的按质量比为5:95的比例在105°C、搅拌速度2r/min的条件下混合均匀后，涂覆在基材层的表面，涂胶量为5g/m2;将膨体聚四氟乙烯微孔膜与涂胶好的基材层的胶黏剂表面，温度为90°C、压力为2.5MPa条件下热压复合制得空气净化器中的复合滤料。
[0044]实施例3
[0045]本实施例涉及一种用于空气净化器中的复合滤料，其结构如图1所示，包括聚四氟乙烯薄膜层1、基材层2和胶黏剂层3，胶黏剂层3设置于聚四氟乙烯层I与基材层2之间，且胶黏剂层3中填充有纳米光催化材料。
[0046]聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜，该膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为93%，平均孔径为1.3um，厚度为2.7um0
[0047]纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为3: 97。
[0048]纳米光催化材料为纳米氧化锡，胶黏剂为水溶性聚醚型聚氨酯。
[0049]基材层的材料为针刺毡。
[0050]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0051 ]将纳米光催化材料与胶黏剂的按质量比为3:97的比例在128 °C、搅拌速度2.5r/min的条件下混合均匀后，涂覆在基材层的表面，涂胶量为76g/m2;将膨体聚四氟乙烯微孔膜与涂胶好的基材层的胶黏剂表面，温度为125°C、压力为7MPa条件下热压复合制得空气净化器中的复合滤料。
[0052]实施例4
[0053]本实施例涉及一种用于空气净化器中的复合滤料，其结构如图1所示，包括聚四氟乙烯薄膜层1、基材层2和胶黏剂层3，胶黏剂层3设置于聚四氟乙烯层I与基材层2之间，且胶黏剂层3中填充有纳米光催化材料。
[0054]聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜，该膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为83%，平均孔径为1.5um，厚度为2.8um0
[0055]纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为1.5:98.5o
[0056]纳米光催化材料为纳米二氧化锆，胶黏剂为水性室温固化环氧胶。
[0057]基材层的材料为无纺布。
[0058]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0059]将纳米光催化材料与胶黏剂的按质量比为1.5: 98.5的比例在179°C、搅拌速度2.1r/min的条件下混合均匀后，涂覆在基材层的表面，涂胶量为36g/m2;将膨体聚四氟乙烯微孔膜与涂胶好的基材层的胶黏剂表面，温度为75°C、压力为15MPa条件下热压复合制得空气净化器中的复合滤料。
[0060]实施例5
[0061]本实施例涉及一种用于空气净化器中的复合滤料，其结构如图1所示，包括聚四氟乙烯薄膜层1、基材层2和胶黏剂层3，胶黏剂层3设置于聚四氟乙烯层I与基材层2之间，且胶黏剂层3中填充有纳米光催化材料。
[0062]聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜，该膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为87%，平均孔径为1.9um，厚度为1.Sum。
[0063]纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为3.5:96.5o
[0064]纳米光催化材料为纳米硫化镉，胶黏剂为水性室温固化环氧胶。
[0065]基材层的材料为无纺布。
[0066]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其包括如下步骤:
[0067]将纳米光催化材料与胶黏剂的按质量比为3.5:96.5的比例在158°C、搅拌速度
2.lr/min的条件下混合均匀后，涂覆在基材层的表面，涂胶量为98g/m2;将膨体聚四氟乙烯微孔膜与涂胶好的基材层的胶黏剂表面，温度为190°C、压力为15MPa条件下热压复合制得空气净化器中的复合滤料。
[0068]综上所述，本发明制备的复合滤料的迎尘面为PTFE覆膜面，粉尘及各种污染物被截留在薄膜表面，由于PTFE薄膜具有不粘性，可以通过水洗的方式清除膜表面的粉尘和污染物，从而达到重复使用的效果，又可以避免粉尘及各种污染物的二次污染;粘合剂中添加具有光催化效果的纳米级氧化物硫化物，可以有效降解室内空气中的如甲醛等有毒物质。
[0069]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，包括聚四氟乙烯薄膜层、胶黏剂层以及基材层，所述胶黏剂层设置于聚四氟乙烯层与基材层之间，且胶黏剂层中填充有纳米光催化材料。2.如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜层的材料为具有多孔结构的膨体聚四氟乙烯三维拉伸薄膜。3.如权利要求2所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述膨体聚四氟乙烯三维立体拉伸薄膜，其孔隙率为65?95 %，平均孔径为0.005?2.5um，厚度为0.5?3.5um04.如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述纳米光催化材料与胶黏剂的质量比为(0.1?5):(95?99.9)。5.如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述纳米光催化材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米二氧化错、纳米硫化镉中的至少一种。6.如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述胶黏剂为聚氨酯类胶黏剂或环氧类胶黏剂。7.如权利要求6所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述聚氨酯类胶黏剂为水溶性聚醚型聚氨酯;所述环氧类胶黏剂为水性室温固化环氧胶。8.如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料，其特征在于，所述基材层的材料为针刺毡或无纺布。9.一种如权利要求1所述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将纳米光催化材料与胶黏剂搅拌、混合均匀后，涂覆在基材层表面； 将膨体聚四氟乙烯微孔膜覆盖于基材层表面，进行热压复合，制得所述用于空气净化器中的复合滤料。10.如权利要求9所述的用于空气净化器中的复合滤料的制备方法，其特征在于， 所述纳米光催化材料与胶黏剂的混合温度为60?210°C，搅拌速度为0.5?10r/min; 所述的涂胶量为0.5?100g/m2; 所述的热压温度为50?250 °C，压力为0.05?18MPa。
【文档编号】B32B5/14GK105854414SQ201610200639
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】茅惠东, 陈观福寿, 顾根林, 周强, 陈璀君
【申请人】上海市凌桥环保设备厂有限公司