[发明专利]一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材

说明书

本发明提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜；复合在所述基膜上的功能涂层；所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。该柔性复合膜材料是有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，具有气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等特点，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化；加入了石墨烯，不仅提高了膜材料整体的导电性，可在外加电压作用下，对空气中的带电细菌进行吸附，同时也可对吸附到表面的细菌进行杀菌。而且成型工艺简单，采用涂覆工艺即可实现有效结合，在使用时还可根据净化器外壳尺寸，卷绕成任意形状形成复合膜卷材，应用于各种空气净化过滤设备，高效可行，适用范围广，在空气净化领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于空气净化复合材料技术领域，涉及一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有空气净化功能的复合膜卷材，尤其涉及一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有高效空气净化功能的可加电复合膜卷材。

背景技术

随着经济发展和工业化进程加速，我国的空气污染形势日益严峻，口罩及空气净化器等防护产品得到普及。目前所使用的口罩材料和空气净化器滤材主要是熔喷无纺布。熔喷无纺布材料净化空气的机理为机械拦截和静电吸附，但是熔喷无纺布所带的静电易消除，单纯的机械拦截作用无法去除小粒径粉尘和有害气体，过滤效率低，使用寿命短。多层无纺布复合材料是将无纺布包裹活性炭制成，虽然可以吸附空气中的有害气体，但是活性炭颗粒易粉化渗出造成二次污染。因此需要开发功能化空气净化膜材料，使其可以高效截留超细粉，同时具备对污染性气体的吸附性能。

目前，空气净化膜材料从结构上分，主要有两种，单层膜和多层复合膜。单层膜，现有技术就公开了如CN200910228926.5，高通量的聚偏氟乙烯微滤膜及其制备方法，该种膜是以聚偏氟乙烯为材料和极性有机溶剂配制成铸膜液经冷冻制备，制备方法较为简单，但其对空气污染物的过滤单一。而复合膜如CN201810392527.1，一种用于空气净化的多层次功能膜的制备方法，在基膜表面构建纳米管和多功能金属有机骨架颗粒，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，但纳米管在基膜表面为过滤沉积，结合力差，容易剥落，且后续水热处理工艺复杂，能耗较高。

而且用于空气净化的单层膜材料普遍功能较为单一，已公开的空气净化复合膜材料制备工艺较复杂，规模化可实现性较低，且大部分偏于光催化剂负载，对有毒气体净化能力有限，如专利CN201610144353.8、CN201710334568.0分别利用纳米Pt/TiO₂与纳米Ag/TiO₂做杀菌、抗菌层材料，利用紫外光催化杀菌，但紫外光存在泄露风险，易会对人体造成损害，同时，由于贵金属粒子的价格昂贵，不适宜于大量生产；此外，目前市场上通常需要采用颗粒尺寸较大的柱状或球状活性炭，这需要增加造粒工艺，且活性炭颗粒易粉化造成二次污染。

因此，如何找到一种合适方法，能够解决现有的隔膜中，存在的上述问题，更加有利于规模化使用和推广，已成为诸多一线研究人员和科研型企业亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种柔性复合膜材料及其制备方法、具有空气净化功能的复合膜卷材，特别是一种柔性复合膜材料。该柔性复合膜材料是具有一定柔性可弯曲折叠的复合膜材料，气体渗透通量大、比表面积大、孔径和过滤效果可调等，可同时实现对超细粉尘的高效截留和特定污染气体的高效吸附净化，还可实现在电场作用下，对带电细菌进行吸附杀菌。而且成型工艺简单，可卷绕成任意形状，高效可行，适用范围广，在空气净化领域具有良好的应用前景。

本发明提供了一种柔性复合膜材料，包括基膜；

复合在所述基膜上的功能涂层；

所述功能涂层包括活性炭和石墨烯。

优选的，所述柔性复合膜材料为具有空气净化功能的复合膜材料；

所述柔性复合膜材料与空气接触时，所述空气的气流方向与所述复合膜材料的平面方向相平行；