[发明专利]含碳纳米材料的空气过滤纸及其制备方法

摘要

本发明涉及一种含碳纳米材料的空气过滤纸及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将碳纳米材料进行氧化处理，过滤洗涤至中性，干燥，得干燥后的碳纳米材料，将所述干燥后的碳纳米材料加入至有机溶剂中分散，得碳纳米材料分散液，然后在所述碳纳米材料分散液中加入硅烷偶联剂和缩合剂进行缩合反应，制备成碳纳米材料混合物；(2)将玻璃纤维材料加入水中加酸疏解分散，配置成玻璃纤维材料分散液；(3)将所述碳纳米材料混合物和玻璃纤维材料分散液混合，送至成型器上抽吸后得成型湿纸，再施胶、干燥，即得。本发明含碳纳米材料的空气过滤纸中的碳纳米材料分布均匀，空气阻力小、过滤效率高，并且具有优异的抗菌性能。

主权项

1.一种含碳纳米材料的空气过滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳纳米材料加入至氧化剂中进行氧化处理，过滤洗涤至中性，干燥，得干燥后的碳纳米材料，将所述干燥后的碳纳米材料加入至有机溶剂中分散，得碳纳米材料分散液，所述氧化处理为将所述碳纳米材料加入至所述氧化剂中加热回流2～5h，所述干燥后的碳纳米材料的加入量为所述有机溶剂质量的0.5～1.5％；然后在所述碳纳米材料分散液中加入添加量为所述干燥后的碳纳米材料的质量的1～20倍的硅烷偶联剂和添加量为所述干燥后的碳纳米材料的质量的1～5倍的缩合剂进行缩合反应，制备成碳纳米材料混合物；所述氧化剂为浓硝酸、浓硫酸以及混酸中的一种；所述硅烷偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ‑(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷中的一种；(2)将玻璃纤维材料加入水中加酸调节至pH值为2.5～3.5，疏解分散，配置成玻璃纤维材料质量分数为0.01～0.1％的玻璃纤维材料分散液；(3)将所述碳纳米材料混合物和玻璃纤维材料分散液混合，送至成型器上抽吸后得成型湿纸，再施胶、干燥，即得含碳纳米材料的空气过滤纸；所述碳纳米材料混合物和玻璃纤维分散液的质量比为1：1000～10000；所述有机溶剂为N，N‑二甲基甲酰胺、甲醇或乙腈；所述缩合剂为N,N'‑羰基二咪唑、二异丙基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和1‑(3‑二甲胺基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺中的一种；所述玻璃纤维材料为玻璃纤维和玻璃棉纤维的混合物，所述混合物中所述玻璃纤维和所述玻璃棉纤维的质量配比为1：3～6；所述玻璃纤维材料由直径为1～10μm的玻璃纤维以及直径为0.1～5μm的玻璃棉纤维混合而成。