[发明专利]一种用于空气过滤的驻极体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于空气过滤的驻极体材料，主要由以下重量份的成分制备而成：电气石粉末20～28份、无机粒子7～12份、非质子溶剂26～35份、分散剂1份、表面处理剂4～6份、偶联剂1～3份、成膜单体1份、引发剂1份、氟碳相有机材料24～26份、甲醇1份。本发明提出了将具有强自发极化性的无机材料电气石掺杂到具有强电荷保持率的无机材料制成纳米粒子，对极化纳米粒子用具有最高电荷饱和性的偶联剂进行表面处理，再以氟碳相有机材料孔洞膜进行包覆制成氟碳相有机材料包覆的电气石无机驻极体材料。本发明的驻极过滤材料在提高过滤效率和过滤精度前提下，还同时克服了透气性差，阻力高等技术难题，适用于静电小，粉尘细等情况。

技术领域

本发明涉及空气净化领域，特别涉及一种用于空气过滤的驻极体材料及其制备方法。

背景技术

目前，人们对人体健康的追求也越来越高，因此对环境质量的要求也越来越高，空气质量问题特别是PM2.5备受人们的关注，由于人体的生理结构决定了对PM2.5没有阻拦能力，所以需采用口罩、净化器等手段来帮助阻挡雾霾的伤害，此外，空气中的粉尘、化学物质、有害微生物等也会损害人体的健康。然而传统过滤材料由立体网状结构的超细纤维粘结而成，通常地，过滤材料主要依靠物理的机械阻挡作用来实现过滤功能，但是其对粒径小于3μm的颗粒过滤效果不理想，并不能有效的去除空气中的微小颗粒，普通过滤材料如果要达到较高的过滤效率，具备较好的过滤效果，通常会降低过滤材料中的纤维直径或者将织物织得更加紧密，这使得过滤材料厚度较大，由此导致过滤阻力大幅上升，进而使得产品的透气性欠缺，影响使用者的呼吸体验或者增加净化器等过滤设备的能耗。

驻极处理使得纤维带有丰富的电荷，经驻极后的带电纤维不仅能够像磁铁一样吸引空气中大部分的带电微粒，同时也可将未带电的部分颗粒极化，进而吸附。由此可知，熔喷驻极体过滤材料除原有的物理机械阻挡作用外，还可吸引带电微粒、或者诱导中性微粒极化进而将其吸附，这样使得熔喷非织造材料不仅过滤直径较大的颗粒物，而且有效过滤空气中的亚微米粒子，可以在不增加过滤阻力的情况下，实现高效过滤。

但是，目前国内外虽然已有驻极体材料相关的专利，但是驻极体材料采用熔喷材料经电晕放电等方式驻极而成，这些驻极体材料一般只适用于空气净化、水处理等一次性用品，不适合反复使用，这样会使滤料在使用一段时间后，不易清灰，过滤精度差，滤料阻力增加，从而使得设备阻力增大，透气性差，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的旨在针对现有技术的不足，提供一种用于空气过滤的驻极体材料及其制备方法。本发明提出了将具有强自发极化性的无机材料电气石掺杂到具有强电荷保持率的无机材料制成纳米粒子，对极化纳米粒子用具有最高电荷饱和性的氟碳相偶联剂进行表面处理，再以氟碳相有机材料的孔洞膜进行包覆，制成氟碳相有机材料包覆的电气石无机驻极体材料。本发明的驻极过滤材料在提高过滤效率和过滤精度前提下，还同时克服了透气性差，阻力高等技术难题，而且作用时间更加长效。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种用于空气过滤的驻极体材料，主要由以下重量份的成分制备而成：电气石粉末20～28份、无机粒子7～12份、非质子溶剂26～35份、分散剂1份、表面处理剂4～6份、偶联剂1～3份、成膜单体1份、引发剂1份、氟碳相有机材料24～26份、甲醇1份。