CN114288756A - 空气过滤网的制备方法、空气过滤网及空气过滤网的应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种空气过滤网的制备方法、空气过滤网及空气过滤网的应用，在本申请的空气过滤网的制备方法中，将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒，将第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒，将第二抗菌抗病毒防霉母粒纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝，将抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。通过本申请方法制备的空气过滤网的抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能更好。
Description
技术领域
本申请涉及空气过滤技术领域，尤其涉及一种空气过滤网的制备方法、空气过滤网及空气过滤网的应用。
背景技术
过滤网广泛用于新风、暖通通风、空调过滤***中的前道过滤或者净化器的过滤器中，经过过滤网过滤的空气被人体吸入呼吸***中，因此，洁净的过滤网对人体健康至关重要。然而，现有制备方法所得到过滤网的抗菌、抗病毒和防霉性能有待提升。
发明内容
本申请提供了一种空气过滤网的制备方法、空气过滤网及空气过滤网的应用，通过本申请方法制备的空气过滤网的抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能更好。
本申请第一方面提供一种空气过滤网的制备方法，该方法包括：
S1：将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒。
S2：将第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒。
S3：将第二抗菌抗病毒防霉母粒纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝。
S4：将抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。
在步骤S1中，利用高速搅拌机将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，所得到的混合物被螺杆挤出机熔融并挤出，经过冷却后，将混合物切粒并干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒，利用第一抗菌抗病毒防霉母粒作为原材料制备的空气过滤网具有抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能。添加抗氧剂有利于延缓第一聚合物和后续所要添加的第二聚合物的氧化过程，提高空气过滤网的使用寿命，添加分散剂则有利于纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂和第一聚合物更容易混合均匀，以使纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂和第一聚合物各自在每个第一抗菌抗病毒防霉母粒中的含量都相同或接近。在步骤S2中，第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物同样利用高速搅拌机搅拌均匀，所得到的混合物被螺杆挤出机熔融并挤出，经过冷却后，将混合物切粒并干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒。在步骤S3中，将第二抗菌抗病毒防霉母粒投入至纺丝机中进行纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝。通过分步骤混合第一聚合物和第二聚合物，有利于提高聚合物类的物质与纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂以及分散剂之间的相容性，以使所得到抗菌抗病毒防霉单丝能够均匀含有纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂和抗氧剂和分散剂。在步骤S4中，将抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。因此，本申请的空气过滤网的制备方法可以使空气过滤网具有抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能，所过滤的空气更加洁净，有利于用户的呼吸***健康。
在一种可能的方法中，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.06份-0.15份，有机类抗菌剂为20份-30份，防霉剂为10份-30份，抗氧剂为0.05份-1份，分散剂为0份-1份，第一聚合物为50份-100份。
在一种可能的方法中，在步骤S1之前，还包括步骤S0，将1.5份3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)、0.4份3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯(IPE)、2份氟化丙烯酸共聚物(三防整理剂6S-TF2)、0.2份非离子聚氨酯树脂(粘着剂)和5份水的混合物制备防霉剂。在一种可能的方法中，在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为5份-15份，第二聚合物为85份-95份。
在一种可能的方法中，在步骤S1和步骤S2中，熔融温度为150℃-200℃，干燥温度为60℃-120℃。在一种可能的方法中，纳米银抗菌剂包括磷酸锆载银、玻璃载银、二氧化钛载银、硅酸盐载银、沸石载银、银类氧化物、银类离子化合物中的至少一种，有机类抗菌剂包括季胺盐类抗菌剂和/或双胍类抗菌剂，抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，分散剂包括液体石蜡和/或白矿油。
在一种可能的方法中，第一聚合物和/或第二聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(PA)中的一种或多种。
在一种可能的方法中，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.15份，有机类抗菌剂为30份，防霉剂为30份，抗氧剂为1份，分散剂为1份，第一聚合物为100份，在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为15份，第二聚合物为85份。
本申请第二方面提供一种空气过滤网，利用上述内容中的空气过滤网的制备方法得到空气过滤网，与上述内容的效果相同。
本申请第三方面提供一种空气过滤网的应用，将上述内容的空气过滤网应用于新风、暖通、空调过滤***、净化器设备、轨道交通净化***中，与上述内容的效果相同。
附图说明
图1为本申请所提供的空气过滤网的制备方法的流程图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
本申请第一方面提供一种空气过滤网的制备方法，可以应用于空气过滤技术领域，如图1所示，空气过滤网的制备方法包括：
步骤S1：将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒。
步骤S2：将第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒。
步骤S3：将第二抗菌抗病毒防霉母粒纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝。
步骤S4：将所述抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。
本实施例中，在步骤S1中，利用高速搅拌机将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，所得到的混合物被螺杆挤出机熔融并挤出，经过冷却后，将混合物切粒并干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒，利用第一抗菌抗病毒防霉母粒作为原材料制备的空气过滤网具有抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能。添加抗氧剂有利于延缓第一聚合物和后续所要添加的第二聚合物的氧化过程，提高空气过滤网的使用寿命，添加分散剂则有利于纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂和第一聚合物更容易混合均匀，以使纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂和第一聚合物各自在每个第一抗菌抗病毒防霉母粒中的含量都相同或接近。
在步骤S2中，第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物同样利用高速搅拌机搅拌均匀，所得到的混合物被螺杆挤出机熔融并挤出，经过冷却后，将混合物切粒并干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒。
在步骤S3中，将第二抗菌抗病毒防霉母粒投入至纺丝机中进行纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝。通过分步骤混合第一聚合物和第二聚合物，有利于提高聚合物类的物质与纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂以及分散剂之间的相容性，以使所得到抗菌抗病毒防霉单丝能够均匀含有纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂和抗氧剂和分散剂。
在步骤S4中，将抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。
因此，本申请的空气过滤网的制备方法可以使空气过滤网具有抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能，所过滤的空气更加洁净，有利于用户的呼吸***健康。
具体地，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.06份-0.15份，有机类抗菌剂为20份-30份，防霉剂为10份-30份，抗氧剂为0.05份-1份，分散剂为0份-1份，第一聚合物为50份-100份。
在本实施例中，可以通过配比不同含量的纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和聚合物，得到具有不同抗菌性能、抗病毒性能和防霉性能的空气过滤网，满足不同过滤环境的使用需求。
具体地，在步骤S1和步骤S2中，熔融温度为150℃-200℃，干燥温度为60℃-120℃。
具体地，在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为5份-15份，第二聚合物为85份-95份。
本实施例中，可以通过配比不同含量的第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物，在得到不同抗菌性能、抗病毒性能、防霉性能的空气过滤网的基础上，调节聚合物类的物质和纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂以及分散剂的相容性，满足不同过滤环境的使用需求。
本申请的空气过滤网制备方法包含三种最佳配比实施例。
在第一种具体实施例中，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.06份，有机类抗菌剂为20份，防霉剂为10份，抗氧剂为0.05份，聚合物为50份。在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为5份，第二聚合物为95份。
在第二种具体实施例中，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.1份，有机类抗菌剂为25份，防霉剂为20份，抗氧剂为0.75份，分散剂为0.5份，第一聚合物为75份。在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为10份，第二聚合物为90份。
在第三种具体实施例中，在步骤S1中，按各物质的重量配比计算，纳米银抗菌剂为0.15份，有机类抗菌剂为30份，防霉剂为30份，抗氧剂为1份，分散剂为1份，第一聚合物为100份。在步骤S2中，按各物质的重量配比计算，第一抗菌抗病毒防霉母粒为15份，第二聚合物为85份。
本申请方法制备的空气过滤网与现有技术中仅利用聚合物母粒纺丝编织的空气过滤网进行对比试验。
抗病毒性能测试采用ISO 18184:2019(E)为检测依据，试验病毒为甲型流感病毒H1N1：A/PR/8/34(ATCC VR-1469)，宿主细胞为犬肾细胞(MDCK细胞)。
抗菌性能测试采用JIS Z2801:2010为检测依据，试验菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
防霉性能测试采用JIS Z2011:2018方法A为检测依据和方法，试验菌种为黑曲霉，绳状青霉，绿色木霉，球毛壳霉，宛氏拟青霉。评级标准：0级(目测和在显微镜下未见真菌生长，测试样品周围可见抑制区域，以mm为单位记录其宽度)，1级(目测未见霉菌生长，但在显微镜下可见霉菌生长)，2级(目测可明显见到菌丝生长，样品长霉面积不得超过样品总面积的25％)；3级(目测可明显见到菌丝生长，样品长霉面积占样品总面积的25％～50％)；4级(目测可明显见到菌丝生长，样品长霉面积占样品总面积的50％～100％)；5级(菌丝生长激烈，覆盖整个样本)。
经过试验得到如表1所示的结果，利用本申请的方法制备的空气过滤网在抗菌、抗病毒和防霉性能更好。
表1
| 编号 | 抗菌率平均值 | 抗病毒率平均值 | 防霉等级 |
| 实施例1 | 99.4％ | 99.2％ | 0 |
| 实施例2 | 99.6％ | 99.5％ | 0 |
| 实施例3 | 99.9％ | 99.8％ | 0 |
| 对比例1 | 0 | 0 | 2 |
在上述三种最佳配比实施例中，纳米银抗菌剂和有机类抗菌剂的配比，使得第二抗菌抗病毒防霉母粒既具有既有优异的抗菌性能和抗病毒性能，也具有良好的纺丝性能以及良好的水溶性，能够批量生产空气过滤网。
如图1所示，在步骤S1之前，还包括步骤S0，用于制备防霉剂。在步骤S0中，利用3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)、3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯(IPE)、氟化丙烯酸共聚物(三防整理剂6S-TF2)、非离子聚氨酯树脂(粘着剂)和水的混合物制备防霉剂。
本实施例中，3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)含有季铵盐阳离子，季铵盐阳离子是有效的杀菌基团，季铵盐阳离子容易被带负电的细菌所吸引，能够破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内溶物渗出，从而杀死细菌。此外，3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)具有硅烷耦合性，遇水发生水解反应，生成硅醇基，硅醇基与纺丝纤维中的一些官能团发生共价结合，例如硅醇基与利用第一聚合物和第二聚合物纺丝的纤维的羟基发生脱水缩合反应，并有共价键生成，使硅醇基与纤维牢固的结合在一起，产生了长效的抗菌效果。3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯(IPE)作为专用防霉剂，可与3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)协同作用，加强防霉效果。氟化丙烯酸共聚物(三防整理剂6S-TF2)作为防水剂，用于在制备空气过滤网后，使空气过滤网具有防水效果，避免潮湿，能够有效抑制霉菌生长。非离子聚氨酯树脂(粘着剂)能够加强防霉剂和第一聚合物和第二聚合物的结合力。
具体地，在步骤S0中，按各物质的重量配比计算，3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiS AM500)为1.5份，3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯(IPE)为0.4份，氟化丙烯酸共聚物(三防整理剂6S-TF2)为2份，非离子聚氨酯树脂(粘着剂)为0.2份，水为5份。利用该配比制备的防霉剂的防霉效果最佳。
纳米银抗菌剂可以包括磷酸锆载银、玻璃载银、二氧化钛载银、硅酸盐载银、沸石载银、银类氧化物、银类离子化合物中的至少一种。
有机类抗菌剂可以包括季胺盐类抗菌剂和/或双胍类抗菌剂。
抗氧剂可以包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
分散剂可以包括液体石蜡和/或白矿油。
第一聚合物和/或第二聚合物可以包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(PA)中的一种或多种。
本申请第二方面提供一种空气过滤网，利用上述实施例中的空气过滤网的制备方法得到，具有上述内容的效果，此处不再赘述。
本申请第三方面提供一种空气过滤网的应用，将上述实施例中的空气过滤网应用于新风、暖通、空调过滤***、净化器设备、轨道交通净化***中，具有上述内容的效果，此处不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空气过滤网的制备方法，其特征在于，所述空气过滤网的制备方法包括：
S1：将纳米银抗菌剂、有机类抗菌剂、防霉剂、抗氧剂、分散剂和第一聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第一抗菌抗病毒防霉母粒；
S2：将所述第一抗菌抗病毒防霉母粒和第二聚合物搅拌均匀，经过熔融、挤出、冷却、切粒和干燥，得到第二抗菌抗病毒防霉母粒；
S3：将所述第二抗菌抗病毒防霉母粒纺丝，得到抗菌抗病毒防霉单丝；
S4：将所述抗菌抗病毒防霉单丝编织，得到空气过滤网。
2.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，在步骤S1中：
按各物质的重量配比计算，所述纳米银抗菌剂为0.06份-0.15份，所述有机类抗菌剂为20份-30份，所述防霉剂为10份-30份，所述抗氧剂为0.05份-1份，所述分散剂为0份-1份，所述第一聚合物为50份-100份。
3.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括步骤S0：
按各物质的重量配比计算，将1.5份3-(三硅羟基)丙基二甲基十八烷基氯化铵(SiSAM500)、0.4份3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯(IPE)、2份氟化丙烯酸共聚物(三防整理剂6S-TF2)、0.2份非离子聚氨酯树脂(粘着剂)和5份水的混合物制备所述防霉剂。
4.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，在步骤S2中：
按各物质的重量配比计算，所述第一抗菌抗病毒防霉母粒为5份-15份，所述第二聚合物为85份-95份。
5.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S2中：
熔融温度为150℃，干燥温度为60℃-120℃。
6.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，所述纳米银抗菌剂包括磷酸锆载银、玻璃载银、二氧化钛载银、硅酸盐载银、沸石载银、银类氧化物、银类离子化合物中的至少一种；
所述有机类抗菌剂包括季胺盐类抗菌剂和/或双胍类抗菌剂；
所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；
所述分散剂包括液体石蜡和/或白矿油。
7.根据权利要求1所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，所述第一聚合物和/或所述第二聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(PA)中的一种或多种。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的空气过滤网的制备方法，其特征在于，在步骤S1中：
按各物质的重量配比计算，所述纳米银抗菌剂为0.15份，所述有机类抗菌剂为30份，所述防霉剂为30份，所述抗氧剂为1份，所述分散剂为1份，所述第一聚合物为100份；
在步骤S2中：
按各物质的重量配比计算，所述第一抗菌抗病毒防霉母粒为15份，所述第二聚合物为85份。
9.一种空气过滤网，其特征在于，采用权利要求1～8中任一项所述的空气过滤网的制备方法得到所述空气过滤网。
10.一种空气过滤网的应用，其特征在于，将权利要求9中所述的空气过滤网应用于新风、暖通、空调过滤***、净化器设备、轨道交通净化***中。
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Legal Events
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