本發明涉及空氣凈化
技術領域：
，尤其是涉及一種有吸附性的空氣過濾膜及其制備方法。
背景技術：
：氣體過濾膜一般都是布狀的濾紙，根據不同的應用場合會制作成囊式、折疊、卷式等過濾濾材。現有的氣體過濾膜過濾層材質主要有：聚丙烯（pp）、聚四氟乙烯（ptfe）、聚乙烯（pe）、聚偏氟乙烯（pvdf）等，氣體過濾膜主要有基材和過濾層復合而成，常用的復合工藝是熱熔膠粘接，其基材主要由聚丙烯（pp）、聚對苯二甲酸乙二酯（pet）、聚乙烯（pe）等材質制成的無紡布。近年來，我國空氣污染愈發嚴重，人們對空氣污染的關注度也越來越高,特別是近期出現的連續大范圍霧霾天氣更加促進了老百姓對空氣質量的擔憂。空氣質量的惡化已經嚴重影響了人們的日常生活，pm2.5成為每日必須檢測的項目。同時，室內空氣充斥著顆粒物、甲醛、總揮發性有機物(tvoc)、細菌、病毒、過敏源、異味氣體、放射源等各種污染物,被列入對公眾健康影響最大的五個環境因素之一。空氣污染對人類健康危害已成為全世界共同面臨的難題，為了更加有效地凈化空氣，還人們一個潔凈環保的生活居住環境，空氣凈化技術得到了人們的高度關注。現有技術中，專業過濾裝置的關鍵部件是吸附材料，現有的吸附材料有活性炭、活性氧化鋁、硅膠、沸石和納米級二氧化鈦等，在空氣凈化行業，最常用的是活性炭。活性炭是用有機含碳材料炭化、活化而成的，其具有發達的空隙結構，絕大部分孔徑＜0.05μm；且比表面積高達1000～2000m2/g。但現有的吸附材料在保證過濾效果的同時，通氣性差，氣體通過的阻力大，造成無法長時間使用。技術實現要素：本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種有吸附性的復合空氣過濾膜及其制備方法，過濾效果好，同時透氣性好，且成本低，工藝流程簡單，以解決現有技術中導致的上述多項缺陷。為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：一種有吸附性的復合空氣過濾膜，包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層；所述超薄靜電紡納米纖維層的厚度為500～2000nm，所述超薄吸附層的厚度為10～1000nm；所述超薄靜電紡納米纖維層包括以下按重量份的原料：抗菌劑15～30份；聚合物12～20份；添加劑1～3份；溶劑200～300份；所述聚合物為聚丙交酯顆粒、聚乙烯醇、聚丙烯、聚羥基脂肪酸脂、聚羥基丁酸酯和大豆蛋白中的一種或幾種；所述抗菌劑為納米銀、甲殼素、芥末、蓖麻油和山梨酸鉀中的一種或幾種；所述溶劑為水和乙醇、甲酸、丙酮、二甲基甲酰胺及醋酸中的一種或幾種；所述添加劑為氯化鈣、十二烷基苯磺酸鈉及十六烷基三甲基氯化銨中的一種或幾種；所述超薄吸附層包括以下按重量份的原料：氯甲基苯乙烯5～25份；二乙烯基苯10～30份；聚乙烯醇水溶液150～300份；氯化鋁1～3份；氯化鐵1～5份；羥基苯甲酸20～150份。優選的，所述超薄靜電紡納米纖維層包括以下按重量份的原料：抗菌劑25～30份；聚合物12～20份；添加劑1～2份；溶劑200～250份；所述聚合物為聚丙交酯顆粒、聚乙烯醇、聚丙烯、和大豆蛋白中的一種或幾種；所述抗菌劑為納米銀、甲殼素和山梨酸鉀中的一種或幾種；所述溶劑為水和乙醇、甲酸中的一種或幾種；所述添加劑為氯化鈣。優選的，所述超薄吸附層包括以下按重量份的原料：氯甲基苯乙烯10～20份；二乙烯基苯15～25份；聚乙烯醇水溶液200～250份；氯化鋁1～2份；氯化鐵1～2份；羥基苯甲酸50～100份。一種有吸附性的復合空氣過濾膜的制備方法，包括以下步驟：（1）制備超薄靜電紡納米纖維層；將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合，在40～49℃的環境下靜置5～10小時；再次攪拌均勻，在40～45℃的環境下靜置0.5～1小時，得到共混溶液；將共混溶液通過靜電紡絲將納米纖維紡到無紡布表面，即得到超薄靜電納米纖維層；（2）制備超薄吸附溶體；將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應，得到第一反應產物，所述聚乙烯醇水溶液的質量濃度為0.2～0.8wt％；將第一反應產物在70～90℃下在有機溶劑中溶脹，加入氯化鋁和氯化鐵反應后得到第二反應產物；將所述第二反應產物與羥基苯甲酸在70～90℃下反應，得到吸附溶體；（3）將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層表面，噴涂厚度為10～1000nm，得到本發明半成品；（4）將步驟（3）中的半成品在50℃～100℃下進行烘干，得到具有吸附性的復合空氣過濾膜。優選的，所述有機溶劑為硝基苯。優選的，所述納米纖維的克重為0.1～100g/m2，納米纖維直徑為50nm～1000nm，纖維呈無規則排列或有規則排列。優選的，所述靜電紡絲室內溫度為0℃～70℃，濕度≤80％。優選的，所述無紡布為紡粘無紡布、熔噴無紡布、針刺無紡布、水刺無紡布、竹炭纖維無紡布、負離子納米無紡布、納米銀離子無紡布中一種或一種以上組合。本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：將吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層表面，使本發明對pm2.5等空氣污染顆粒有吸附作用，超薄靜電紡納米纖維層使本發明具有良好的過濾性能，超薄的設計使本發明透氣性良好；實現過濾膜在保證過濾效果的同時，通氣性好，氣體通過的阻力小。本發明制備過程簡單，成本低廉，對設備要求低，使用低毒或無毒的溶劑，適合規模化生產；不僅可應用于空氣凈化器，還可用于口罩過濾部件、空調過濾器等其他過濾設備上。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例１一種有吸附性的復合空氣過濾膜，包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層；其中，超薄靜電紡納米纖維層的厚度為500nm，所述超薄吸附層的厚度為10nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成：納米銀10克；甲殼素5克；聚丙交酯顆粒12克；氯化鈣1克；水和乙醇的混合溶液200克；超薄吸附層由以下重量份原料組成：氯甲基苯乙烯15克；二乙烯基苯15克；聚乙烯醇水溶液200克；氯化鋁1克；氯化鐵1克；羥基苯甲酸50克。有吸附性的復合空氣過濾膜的制備方法，包括以下步驟：（1）制備超薄靜電紡納米纖維層；將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合，在40℃的環境下靜置5小時；再次攪拌均勻，在40℃的環境下靜置0.5小時，得到共混溶液；將共混溶液通過靜電紡絲將納米纖維紡到竹炭纖維無紡布表面，即得到超薄靜電納米纖維層；納米纖維的克重為10g/m2，納米纖維直徑為50nm～1000nm，纖維呈無規則排列或有規則排列；靜電紡絲室內溫度控制在0℃～70℃，濕度≤80％；（2）制備超薄吸附溶體；將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應，得到第一反應產物，所述聚乙烯醇水溶液的質量濃度為0.2wt％；將第一反應產物在70℃下在有機溶劑硝基苯中溶脹，加入氯化鋁和氯化鐵反應后得到第二反應產物；將所述第二反應產物與羥基苯甲酸在70℃下反應，得到吸附溶體；（3）將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內表面，噴涂厚度為200nm，得到本發明半成品；（4）將步驟（3）中的半成品在50℃下進行烘干，得到具有吸附性的復合空氣過濾膜。實施例2一種有吸附性的復合空氣過濾膜，包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層；其中，超薄靜電紡納米纖維層的厚度為2000nm，超薄吸附層的厚度為1000nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成：甲殼素20克；山梨酸鉀10克；聚丙交酯顆粒8克；聚羥基丁酸酯2克；大豆蛋白10克；氯化鈣1克；十二烷基苯磺酸鈉1克；水及乙醇、甲酸、醋酸混合液250克；超薄吸附層由以下重量份原料組成：氯甲基苯乙烯20克；二乙烯基苯25克；聚乙烯醇水溶液200克；氯化鋁3克；氯化鐵2克；羥基苯甲酸100克。有吸附性的復合空氣過濾膜的制備方法，包括以下步驟：（1）制備超薄靜電紡納米纖維層；將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合，在49℃的環境下靜置10小時；再次攪拌均勻，在45℃的環境下靜置1小時，得到共混溶液；將共混溶液通過靜電紡絲將納米纖維紡到納米銀離子無紡布表面，即得到超薄靜電納米纖維層；納米纖維的克重為100g/m2，納米纖維直徑為1000nm，纖維呈無規則排列或有規則排列；靜電紡絲室內溫度控制在70℃，濕度≤80％。（2）制備超薄吸附溶體；將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應，得到第一反應產物，所述聚乙烯醇水溶液的質量濃度為0.8wt％；將第一反應產物在90℃下在有機溶劑硝基苯中溶脹，加入氯化鋁和氯化鐵反應后得到第二反應產物；將所述第二反應產物與羥基苯甲酸在90℃下反應，得到吸附溶體；（3）將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內表面，噴涂厚度為1000nm，得到本發明半成品；（4）將步驟（3）中的半成品在100℃下進行烘干，得到具有吸附性的復合空氣過濾膜。實施例3一種有吸附性的復合空氣過濾膜，包括超薄靜電紡納米纖維層和超薄吸附層；其中，超薄靜電紡納米纖維層的厚度為1500nm，所述超薄吸附層的厚度為500nm。超薄靜電紡納米纖維層由以下重量份原料組成：納米銀8克；甲殼素8克；芥末7克；山梨酸鉀抗菌劑7克；聚丙交酯顆粒8克；聚乙烯醇3克；聚羥基脂肪酸脂4克；大豆蛋白5克；氯化鈣1克；十六烷基三甲基氯化銨2克；水、甲酸、丙酮、醋酸的混合液300克；超薄吸附層由以下重量份原料組成：氯甲基苯乙烯15克；二乙烯基苯20克；聚乙烯醇水溶液230克；氯化鋁1克；氯化鐵2克；羥基苯甲酸80克。一種有吸附性的復合空氣過濾膜的制備方法，包括以下步驟：（1）制備超薄靜電紡納米纖維層；將抗菌劑、聚合物、添加劑在溶劑中均勻混合，在45℃的環境下靜置8小時；再次攪拌均勻，在43℃的環境下靜置0.8小時，得到共混溶液；將共混溶液通過靜電紡絲將納米纖維紡到水刺無紡布表面，即得到超薄靜電納米纖維層；納米纖維的克重為50g/m2，納米纖維直徑為300nm～600nm，纖維呈無規則排列或有規則排列；靜電紡絲室內溫度控制在0℃～70℃，濕度≤80％。（2）制備超薄吸附溶體；將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應，得到第一反應產物，所述聚乙烯醇水溶液的質量濃度為0.5wt％；將第一反應產物在80℃下在有機溶劑硝基苯中溶脹，加入氯化鋁和氯化鐵反應后得到第二反應產物；將所述第二反應產物與羥基苯甲酸在80℃下反應，得到吸附溶體；（3）將上述吸附溶體噴涂在超薄靜電紡納米纖維層內表面，噴涂厚度為600nm，得到本發明半成品；（4）將步驟（3）中的半成品在80℃下進行烘干，得到具有吸附性的復合空氣過濾膜。申請人采用得到的空氣過濾膜進行空氣過濾實驗，實驗結果如下表1所示：實驗項目實施例1實施例2實施例3吸氣阻力53～65pa20～33pa36～51pa甲醛過濾效率>98.2%>99.8%>99%苯過濾效率>98.6%>99.6%>99%氨過濾效率>98.1%>98.5%>98.3%pm2.5過濾效率>99.1%>99.9%>99.6%pm10過濾效率>98.7%>98.94%>98.85%表1以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12