本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體為一種空氣凈化材料。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，環(huán)境問題也日趨嚴(yán)重。粉塵、汽車尾氣、工業(yè)廢氣、裝修材料釋放的有毒氣體等嚴(yán)重危害了人類的身體健康。

目前，空氣中的主要污染物大體為固體顆粒和有害氣體。而可吸入顆粒物已經(jīng)成為城市天氣環(huán)境主要首要污染物。pm2.5是指粒徑小于或者等于2.5μm以下的顆粒物，也被稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人類發(fā)絲粗細(xì)的1/20，而且含有大量的有毒有害物質(zhì)，而且在天氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因此對人體的健康影響更大。

日常生活中的有毒有害氣體主要包括工業(yè)生產(chǎn)中排出的有害氣體、汽車尾氣、家庭和汽車等的裝修材料和室內(nèi)用品等釋放的一氧化碳、二氯甲烷、甲醛、苯、二甲苯、苯乙烯等有害氣體物質(zhì)。一定程度上接觸有毒有害氣體會導(dǎo)致人體發(fā)生胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、肺水腫等，嚴(yán)重的會導(dǎo)致癌癥的發(fā)生甚至威脅生命安全。因此，空氣的凈化，不僅要求將空氣中的顆粒過濾，也要求對空氣中的有毒有害氣體進(jìn)行吸附，以達(dá)到空氣凈化的目的。

靜電紡絲技術(shù)作為制備納米纖維的常用方法，近年來得到了人們的廣泛關(guān)注。靜電紡納米纖維具有比表面積大、直徑可控等特點(diǎn)。靜電紡納米纖維之間的小空隙，高孔隙率使其在過濾材料方面具有很大的潛力。

靜電噴霧技術(shù)是制備微球的一種常用方法之一，用靜電噴霧的方法，可以將具有一定直徑的常用來吸附有毒有害氣體的活性炭材料均勻的分散在功能材料中，且使其具有更大的比表面積，促進(jìn)其吸附功能的發(fā)揮。

目前在空氣凈化方面，常用的方法是把空氣過濾和有害氣體的吸附分開處理，這不僅會增加空氣凈化的成本，使得凈化過程繁瑣，也將會對實(shí)際應(yīng)用帶來很多的不便。為解決上述問題，本發(fā)明結(jié)合了靜電紡絲靜電噴霧和熱軋法，公開了一種集吸附過濾為一體的空氣凈化材料的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的技術(shù)中空氣凈化成本高的缺陷，提供低成本空氣凈化材料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種空氣凈化材料，采用以下的方法制備：

(1)、將高聚物和有機(jī)溶劑混合均勻制備成紡絲液，將吸附材料分散于揮發(fā)性溶劑中，制備成噴霧溶液；

(2)、將紡絲液和噴霧溶液分別進(jìn)行高壓靜電紡絲和高壓靜電噴霧，將產(chǎn)物同時(shí)或分段接收到同一個(gè)平板或者滾筒上，待溶劑揮發(fā)后，即得含有吸附材料的靜電紡絲噴霧納米復(fù)合材料；

(3)、將靜電紡絲噴霧納米復(fù)合材料與無紡布在熱軋機(jī)上進(jìn)行熱軋復(fù)合，即得所述空氣凈化材料。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的高聚物為聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯pet、聚偏氟乙烯pvdf、聚四氟乙烯ptfe、聚乳酸pla、再生蛋白和聚己內(nèi)酯pcl中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的揮發(fā)性溶劑為甲醇或乙醇。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)中的無紡布材料的纖維組成為聚對苯二甲酸乙二醇酯pet、玻璃纖維、粘膠纖維和聚丙烯纖維中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的吸附材料粒徑為50nm～150μm的木質(zhì)活性炭或者煤質(zhì)活性炭。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的活性炭占揮發(fā)性溶劑質(zhì)量的百分比為3％～90％。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中高聚物占有機(jī)溶劑質(zhì)量的百分比為5％～50％。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)中熱軋溫度為50～400℃，壓力為0.05～1.00mpa。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中的高壓靜電噴霧過程流速為0.1～3.0ml/h，高壓靜電紡絲過程流速為0.1～15.0ml/h，噴霧口和紡絲口的直徑均為0.5mm。

進(jìn)一步的，靜電紡絲噴霧復(fù)合納米纖維膜中的納米纖維的直徑和吸附材料的粒徑大小可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求來確定，可通過調(diào)整靜電紡絲過程中電壓大小、推進(jìn)速度以及紡絲距離等來改變納米纖維的直徑，使得納米纖維的直徑與吸附材料顆粒的大小相匹配。復(fù)合材料中吸附材料的量可以通過對噴霧溶液中吸附材料的含量以及靜電噴霧過程中的推進(jìn)速度來調(diào)整。

所述步驟(2)中所紡的納米纖維直徑與吸附材料粒徑相匹配，既要保證吸附材料被夾 裹于納米纖維中，又要保證吸附顆粒不脫落，防止顆粒脫落對人體造成危害。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中用于溶解聚合物的有機(jī)溶劑包括二氯甲烷、三氯甲烷、甲乙酮、丙酮、乙醇、乙二醇、異丙醇、六氟異丙醇、三氟乙醇、醋酸、乙酸、三氟乙酸、n，n-二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)中的無紡布可以是濕式無紡布、熱粘無紡布、化學(xué)粘合無紡布、放粘無紡布和水刺無紡布的任意一種。

本發(fā)明技術(shù)方案可以有效的將具有良好過濾功能的納米纖維和具有良好的吸附功能的活性炭材料結(jié)合起來，并使其應(yīng)用于空氣凈化領(lǐng)域。另外，將靜電紡絲噴霧法制備的復(fù)合納米材料與無紡布復(fù)合，一是能夠利用無紡布一定的過濾性能，二是能夠大大提高復(fù)合納米材料的應(yīng)用和可加工性能。本發(fā)明的空氣凈化材料不僅僅具有良好的空氣過濾功能，還有良好的吸附有毒有害氣體的功能，可以廣泛應(yīng)用于空氣凈化領(lǐng)域，如空氣凈化器濾芯、空調(diào)濾芯、汽車內(nèi)飾材料等。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的高壓靜電紡絲噴霧裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的熱軋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1為接收滾筒，2為金屬針頭，3為注射器，4為雙道注射泵，5為高壓電源，6為軋輥，7為靜電紡絲噴霧復(fù)合納米纖維膜，8為無紡布

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

如圖1和圖2所示，高壓電源5通過與金屬針頭2相連，來為紡絲和噴霧過程提供高壓靜電；接收滾筒1接地，注射泵4控制注射器3中噴霧溶液和紡絲溶液的推進(jìn)速度，將制備好的噴霧溶液和紡絲溶液倒入注射器中，注射器平行放置在注射泵上，注射器安裝有金屬針 頭2。

在高壓電場作用下，靜電噴霧噴出的顆粒以及靜電紡絲制備的納米纖維同時(shí)接收到滾筒1上，如圖1所示，高壓靜電噴霧過程流速為0.1～3.0ml/h，高壓靜電紡絲過程流速為0.1～15.0ml/h，噴霧口和紡絲口的直徑均為0.5mm，兩注射器平行放置，溶液均通過注射泵4推動(dòng)，接收滾筒1靠近針頭一邊與金屬針頭2的水平距離為10～30cm，高壓電源5提供電壓為6～30kv，為了防止在使用過程中吸附材料的脫落，在靜電噴霧進(jìn)行之前和結(jié)束之后，都要進(jìn)行靜電紡絲，紡絲時(shí)間大于0.5h。最后待有機(jī)溶劑揮發(fā)后，即得靜電紡絲噴霧復(fù)合納米纖維膜。熱軋裝置中的1為軋輥，軋輥具備加熱功能，能夠?qū)δみM(jìn)行熱壓，2和3分別為靜電紡絲噴霧復(fù)合納米纖維膜和無紡布，將復(fù)合納米纖維膜和無紡布置于軋輥之間，軋輥對膜進(jìn)行熱壓。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。