一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料及其製備方法與流程

2023-06-13 06:35:41 2

本發明涉及環保
技術領域：
，具體涉及一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料及其製備方法。
背景技術：
：隨著社會的迅猛發展，現在環境大氣汙染十分嚴重，工業廢氣、汽車尾氣、霧霾天氣等給人們的身體帶來了極大的危害，嚴重困擾著人類的生活，人們對空氣的清新程度有了新的認知，對空氣淨化能力有了更高的要求。空氣吸附過濾材料能將空氣的各種有害顆粒物吸附過濾，防止進入人們的生活環境或工作環境，減少人體肺部對顆粒物等有害物質的吸入，提高人們的生活質量，減少疾病的發生。現有過濾材料主要有蜂窩陶瓷、濾紙、活性炭、鋼絲網等，而目前一般工業生產的夾持活性炭無紡布過濾材料大都吸附率比較低，只能去除有機性氣體，如甲苯等，無法有效地吸附酸性或鹼性或複合型揮發性有害氣體，或部分被吸附的臭氣仍停留在活性炭空穴內，即使一段時間後會再脫離出來，也不能被去除，所以一般的過濾材料對於空氣中臭氣的去除率也不高。而高比表面積活性炭具有多孔結構，能吸附各種有機物和無機物，具有吸附容量大、吸附速度快的特點，是一種優質的高效吸附劑，廣泛用於食品工業、化學工業和環境保護等各個領域。技術實現要素：針對現有技術的不足，本發明提供了一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料及其製備方法，使得活性炭空氣過濾材料不僅過濾效果好、透氣性好，還具有較好的殺菌功能。為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭100-120份、聚丙烯纖維10-20份、1,3,7,9-四甲基尿酸2-3份、聚氧乙烯醚5-7份、納米氧化鋅6-8份、聚合氯化鋁3-5份、羥磷灰石5-8份、碳分子篩7-8份、木炭5-7份、甲醇2-3份、十二烷基二甲基苄基氯化銨3-7份、2,4-己二烯酸鉀2-3份、毛竹6-7份、吸附助劑3-5份、水適量。優選地，所述具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭110份、聚丙烯纖維15份、1,3,7,9-四甲基尿酸2.5份、聚氧乙烯醚6份、納米氧化鋅7份、聚合氯化鋁4份、羥磷灰石6份、碳分子篩7.5份、木炭6份、甲醇2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化銨4份、2,4-己二烯酸鉀2.5份、毛竹6份、吸附助劑5份、水適量。優選地，所述吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石2-4份、五氧化二磷3-5份、海綿鐵6-7份、矽膠2-5份、殼聚糖2-3份、硅藻土6-8份、海藻泥7-9份、水適量。優選地，所述吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石3份、五氧化二磷4份、海綿鐵6.5份、矽膠3份、殼聚糖2.5份、硅藻土7份、海藻泥8份、水適量。優選地，所述椰殼活性炭的粒徑為40-60目。上述具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料的製備方法，包括以下步驟：(1)製備吸附助劑：將麥飯石、五氧化二磷、海綿鐵、矽膠、殼聚糖和硅藻土粉碎，過40-60目篩，然後加入海藻泥和適量水並攪拌均勻，形成泥狀物，再放入300-400℃的炭化爐中炭化2-3h，取出冷卻後粉碎成60-80目粉末，最後噴霧乾燥即得；(2)製備混合漿料：將碳分子篩、木炭和毛竹粉碎，然後加入納米氧化鋅、聚合氯化鋁、羥磷灰石、2,4-己二烯酸鉀和吸附助劑並混合均勻，再邊攪拌邊加入甲醇、十二烷基二甲基苄基氯化銨和適量水，加熱至80-90℃，保溫並不斷攪拌30-50min後，得到混合漿料；(3)混合活化：將椰殼活性炭研磨過篩，再與混合漿料、1,3,7,9-四甲基尿酸、聚氧乙烯醚和聚丙烯纖維混合均勻，然後放入反應釜中，在400-500℃下活化1-2h，冷卻後即得。有益效果：本發明提供了一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，本發明中十二烷基二甲基苄基氯化銨與2,4-己二烯酸鉀具有協同殺菌的作用，甲醇能提高十二烷基二甲基苄基氯化銨的表面活性，加強了其與2,4-己二烯酸鉀配合後的殺菌效果，使得產品具有較好的殺菌作用；本發明中用聚丙烯纖維對椰殼活性炭顆粒進行複合改性處理，形成穩定的吸附層，其中，聚氧乙烯醚在配合劑1,3,7,9-四甲基尿酸的協同作用下，能增加聚丙烯纖維的表面粗糙度和比表面積，提高了產品的過濾效果和透氣性；另外，聚氧乙烯醚還使得產品具有可選擇性的去除氫氰酸的特點，1,3,7,9-四甲基尿酸能顯著提高產品的吸附量，還能有效去除一氧化碳與多環芳烴，從而增強了產品的過濾性能。本發明提供的具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，不僅具有良好的過濾效果和透氣性，還具有防霾、防毒、殺菌的功能。具體實施方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例1：一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭100份、聚丙烯纖維20份、1,3,7,9-四甲基尿酸2份、聚氧乙烯醚7份、納米氧化鋅6份、聚合氯化鋁5份、羥磷灰石5份、碳分子篩8份、木炭7份、甲醇2份、十二烷基二甲基苄基氯化銨7份、2,4-己二烯酸鉀3份、毛竹6份、吸附助劑5份、水適量。其中，椰殼活性炭的粒徑為40目；吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石2份、五氧化二磷5份、海綿鐵6份、矽膠2份、殼聚糖3份、硅藻土8份、海藻泥9份、水適量。實施例2：一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭110份、聚丙烯纖維15份、1,3,7,9-四甲基尿酸2.5份、聚氧乙烯醚6份、納米氧化鋅7份、聚合氯化鋁4份、羥磷灰石6份、碳分子篩7.5份、木炭6份、甲醇2.5份、十二烷基二甲基苄基氯化銨4份、2,4-己二烯酸鉀2.5份、毛竹6份、吸附助劑5份、水適量。其中，椰殼活性炭的粒徑為50目；吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石3份、五氧化二磷4份、海綿鐵6.5份、矽膠3份、殼聚糖2.5份、硅藻土7份、海藻泥8份、水適量。實施例3：一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭120份、聚丙烯纖維10份、1,3,7,9-四甲基尿酸3份、聚氧乙烯醚5份、納米氧化鋅8份、聚合氯化鋁3份、羥磷灰石8份、碳分子篩7份、木炭5份、甲醇3份、十二烷基二甲基苄基氯化銨3份、2,4-己二烯酸鉀2份、毛竹7份、吸附助劑3份、水適量。其中，椰殼活性炭的粒徑為60目；吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石4份、五氧化二磷3份、海綿鐵7份、矽膠5份、殼聚糖2份、硅藻土6份、海藻泥7份、水適量。實施例4：一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，由以下重量份數的原料製成：椰殼活性炭110份、聚丙烯纖維12份、1,3,7,9-四甲基尿酸2份、聚氧乙烯醚5.5份、納米氧化鋅6份、聚合氯化鋁4.5份、羥磷灰石6份、碳分子篩7份、木炭6.5份、甲醇2份、十二烷基二甲基苄基氯化銨4份、2,4-己二烯酸鉀2.5份、毛竹6份、吸附助劑5份、水適量。其中，椰殼活性炭的粒徑為60目；吸附助劑由以下重量份數的原料製成：麥飯石2.5份、五氧化二磷3.5份、海綿鐵6份、矽膠3份、殼聚糖2份、硅藻土7份、海藻泥9份、水適量。上述實施例1-4一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料的製備方法，包括以下步驟：(1)製備吸附助劑：將麥飯石、五氧化二磷、海綿鐵、矽膠、殼聚糖和硅藻土粉碎，過40-60目篩，然後加入海藻泥和適量水並攪拌均勻，形成泥狀物，再放入300-400℃的炭化爐中炭化2-3h，取出冷卻後粉碎成60-80目粉末，最後噴霧乾燥即得；(2)製備混合漿料：將碳分子篩、木炭和毛竹粉碎，然後加入納米氧化鋅、聚合氯化鋁、羥磷灰石、2,4-己二烯酸鉀和吸附助劑並混合均勻，再邊攪拌邊加入甲醇、十二烷基二甲基苄基氯化銨和適量水，加熱至80-90℃，保溫並不斷攪拌30-50min後，得到混合漿料；(3)混合活化：將椰殼活性炭研磨過篩，再與混合漿料、1,3,7,9-四甲基尿酸、聚氧乙烯醚和聚丙烯纖維混合均勻，然後放入反應釜中，在400-500℃下活化1-2h，冷卻後即得。性能測試：對由實施例1-4一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料所製備的過濾產品進行性能測試，在額定風量下，按照國家標準gb/t14295-93《空氣過濾器》進行測試，測試結果如下：技術指標實施例1實施例2實施例3實施例4過濾精度≥0.5um≥0.5um≥0.5um≥0.5um過濾效率≥99.99％≥99.99％≥99.99％≥99.99％初阻力≤220pa≤220pa≤220pa≤220pa綜上，本發明實施例具有如下有益效果：根據測試結果可以看出，由實施例1-4一種具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料所製備的過濾產品，在額定風量下，對於≥0.5um的粒子，過濾效率均≥99.99％，初阻力均≤220pa，因此，本發明提供的具有殺菌作用的活性炭空氣過濾材料，具有良好的過濾效果和透氣性。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：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徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。當前第1頁12