[发明专利]一种用于室内净化空气的过滤材料及制备方法

说明书

本发明涉及净化空气的过滤材料领域，具体涉及一种用于室内净化空气的过滤材料及制备方法。本发明的用于室内净化空气的过滤材料由如下方法制备得到：将聚酰胺酸溶解后陈放12～15h，得到聚酰胺溶液；将金属‑有机骨架材料分散于三乙醇胺中，得到金属‑有机骨架材料分散液；在所述聚酰胺酸溶液中加入所述金属‑有机骨架材料分散液，混匀之后冷冻干燥，热亚胺化获得聚酰亚胺复合气凝胶；将聚酰亚胺复合气凝胶分散于聚丙烯晴溶液形成纺丝液，纺丝，织布形成透明滤布；其中，所述聚酰胺酸溶解的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、硫氰酸钠或氯化锌。采用本发明的材料不但过滤效果很好，能将PM2.5颗粒彻底阻隔过滤，而且空气阻力很低。

技术领域

本发明涉及净化空气的过滤材料领域，具体涉及一种用于室内净化空气的过滤材料及制备方法。

背景技术

PM2.5细颗粒物是指环境空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大，PM2.5细颗粒物在空气中的含量越高，空气污染就越严重。由于PM2.5细颗粒物细小，因此很难去除，并且由于PM2.5细颗粒物无处不在，细颗粒物对人体健康的危害很大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。已经有大量流行病学证据表明，PM2.5有急性与慢性健康效应。急性健康效应体现在高PM2.5暴露增加患急性呼吸道疾病与心脑血管疾病的风险，慢性毒性体现在PM2.5可能诱发肺癌、COPD（慢性阻塞型肺炎）、心脑血管疾病等慢性疾病，也有研究表明对细颗粒物的暴露会影响人的免疫系统、神经系统等。

而现有技术难以有效将PM2.5细颗粒物过滤，现有技术中主要通过空气净化器或带口罩等方式应对空气污染，然而在室内，通过空气净化器换气过滤只能将大颗粒污染物除去。通常情况下，口罩也只能拦截粒径在10微米以上的较大颗粒物，并且口罩也有诸多的不方便。此外，粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物也难以过滤，而且极易悬浮在空气中。

将PM2.5细颗粒物快速聚集成大颗粒，可以有效消除雾霾的影响。而现有技术难以有效将PM2.5细颗粒物过滤，因此开发有高效过滤材料成为实现消除雾霾的有效途径。

申请号为CN201610375070.4的专利申请公开了一种可循环利用、高效低阻、抗菌防雾霾的空气过滤材料。所述空气过滤材料包括基材层和过滤层，所述过滤层为负载抗菌剂的纳米纤维层，所述过滤层通过原位生长法制得，以非织造布为基材层。本发明所述空气过滤材料对PM2.5会产生逐级截留阻隔，能够高效地拦截PM2.5微小气溶胶粒子，对于2.5μm的颗粒的过滤效率可以达到100％，对于尺寸为0.5μm和0.3μm的颗粒的过滤效率可以达到99％，空气阻力为37Pa，克重为22.89g/m²；本发明所述空气过滤材料操作简便易行，充分吸附烟雾后，可以通过水洗除去其上吸附的烟雾粒子，实现多次重复利用。然而其需要负载大量的银离子，成本较高。

申请号为CN201710440242.6 的发明专利申请涉及空气过滤领域，公开了一种空气过滤材料，其技术要点是：由以下按照重量份的原料组成：细菌纤维素纤维50-100份、氧化锌2-10份、活性炭2-10份、磷酸二氢钾3-5份，玻化微珠30-50份、聚丙烯酸钠2-10份、氧化硅铝粉2-10份、四氧呋喃3-5份。包括按照重量份的原料组成:竹纤维10-20份、木质纤维10-20份和异丙醇3-5份。解决了现有过滤材料多使用无纺棉进行过滤，过滤效果一般，在现在PM2.5经常超标的情况下，原有的过滤材料很难发挥用处的问题。然而其过滤和清除PM2.5的效果有限，过滤后的空气仍然不能满足世界卫生组织的要求。