阅读说明：本技术 一种空气净化器用滤芯材料及负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维 (Filter element material for air purifier and viscose-based activated carbon fiber loaded with filter element material for air purifier ) 是由 伍军 刘军 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及空气滤芯材料制备技术领域,具体公开了一种空气净化器用滤芯材料及负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维。所述的空气净化器用滤芯材料,包含如下重量份的组分：硅藻土30～50份；膨润土30～50份；氢氧化镁10～20份；碳材料10～20份；海藻酸钠5～10份；此外还包含抗菌剂1～5份。本发明所述的空气净化器用滤芯材料其具有优异的甲醛和甲苯去除能力,以及净化空气中细菌的能力。尤其是,本发明提供的一种负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维；其将空气净化器用滤芯材料和粘胶基活性碳纤维粘胶基活性碳纤维完美的结合,具有更强的净化空气的能力。(The invention relates to the technical field of air filter element material preparation, and particularly discloses a filter element material for an air purifier and viscose-based activated carbon fibers loaded with the filter element material for the air purifier. The filter element material for the air purifier comprises the following components in parts by weight: 30-50 parts of diatomite; 30-50 parts of bentonite; 10-20 parts of magnesium hydroxide; 10-20 parts of a carbon material; 5-10 parts of sodium alginate; in addition, the antibacterial agent also comprises 1-5 parts of antibacterial agent. The filter element material for the air purifier has excellent formaldehyde and toluene removing capacity and capacity of purifying bacteria in air. Particularly, the invention provides an adhesive-based activated carbon fiber loaded with a filter core material for an air purifier; it has stronger ability of air-purifying with filter core material and viscose base activated carbon fiber perfect combination for air purifier.)

一种空气净化器用滤芯材料及负载有空气净化器用滤芯材料 的粘胶基活性碳纤维

技术领域

本发明涉及空气滤芯材料制备技术领域，具体涉及一种空气净化器用滤芯材料及负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维。

背景技术

室内空气污染是指，室内空气中有害物质超标导致的污染。比如新装修的室内以及新购置的家具都会导致室内空气中甲醛超标，从而影响人体健康。随着人们对居住环境要求的日益提高，人们对空气中的甲醛污染情况重视程度不断提高。然而，室内去除空气中甲醛的方式之一是通过空气净化器来处理。空气净化器在净化空气的过程中，其中的滤芯材料是净化空气的核心，滤芯材料对空气中甲醛的吸附能力不佳，就会影响空气净化效果。因此，开发一款空气净化效果好，尤其是对甲醛处理能力高的滤芯材料具有重要的市场前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种空气净化器用滤芯材料；所述的空气净化器用滤芯材料具有很好的甲醛去除效果。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种空气净化器用滤芯材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土 30～50份；膨润土 30～50份；氢氧化镁 10～20份；碳材料 10～20份；海藻酸钠 5～10份。

优选地，所述的空气净化器用滤芯材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土 40～50份；膨润土 40～50份；氢氧化镁 15～20份；碳材料 15～20份；海藻酸钠 8～10份。

最优选地，所述的空气净化器用滤芯材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土 40份；膨润土 40份；氢氧化镁 15份；碳材料 15份；海藻酸钠 8份。

优选地，所述的空气净化器用滤芯材料，还包含抗菌剂 1～5份。

最优选地，所述的抗菌剂为纳米二氧化钛载银抗菌剂。

优选地，所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于Fe(NO₃)₃溶液中超声分散30～60min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在200～240℃下反应10～15h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在惰性气体保护下，于900～1100℃下煅烧2～3h，然后经洗涤干燥后即得所述的碳材料。

进一步优选地，步骤(1)中Fe(NO₃)₃溶液的浓度为0.8～1.2mol/L；最优选地，步骤(1)中Fe(NO₃)₃溶液的浓度为1.0mol/L。

进一步优选地，步骤(2)中铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：50～80g：250～500mL；最优选地，步骤(2)中铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：60g：300mL。

本发明还提供一种负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维，其通过如下方法制备得到：

将上述空气净化器用滤芯材料分散在水中形成分散液；然后放入粘胶基活性碳纤维在超声条件下浸泡8～12h，取出粘胶基活性碳纤维干燥后即得负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维。

优选地，空气净化器用滤芯材料与水的用量比为1g：5～10mL。

有益效果：本提供了一种全新组成的空气净化器用滤芯材料，所述的空气净化器用滤芯材料包含硅藻土、膨润土、氢氧化镁、碳材料以及海藻酸钠，具有优异的甲醛和甲苯处理能力，尤其是所述的碳材料采用了全新的方法制备得到；所述的空气净化器用滤芯材料加入由本发明所述的全新的方法制备得到碳材料相比其它常规的碳材料，其具有更加优异的甲醛和甲苯去除能力；此外，本发明所述的空气净化器用滤芯材料通过加入了纳米二氧化钛载银抗菌剂，同时使得其具有净化空气中细菌的能力。尤其是，本发明提供的一种负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维；其将空气净化器用滤芯材料和粘胶基活性碳纤维完美的结合，具有更强的净化空气的能力。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

实施例1空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土40份、膨润土40份、氢氧化镁15份、碳材料15份、海藻酸钠8份、纳米二氧化钛载银抗菌剂2份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；

所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于1.0mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中超声分散40min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在220℃下反应12h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；其中，铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：60g：300mL；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在氮气保护下，于1000℃下煅烧2.5h，然后经洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)干燥后即得所述的碳材料。

实施例2空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土30份、膨润土50份、氢氧化镁10份、碳材料20份、海藻酸钠5份、纳米二氧化钛载银抗菌剂5份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；

所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于1.0mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中超声分散40min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在220℃下反应12h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；其中，铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：60g：300mL；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在氮气保护下，于1000℃下煅烧2.5h，然后经洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)干燥后即得所述的碳材料。

实施例3空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土50份、膨润土30份、氢氧化镁20份、碳材料10份、海藻酸钠10份、纳米二氧化钛载银抗菌剂1份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；

所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于1.0mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中超声分散40min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在220℃下反应12h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；其中，铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：60g：300mL；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在氮气保护下，于1000℃下煅烧2.5h，然后经洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)干燥后即得所述的碳材料。

实施例4空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土40份、膨润土40份、氢氧化镁15份、碳材料15份、海藻酸钠8份、纳米二氧化钛载银抗菌剂2份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；

所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于0.8mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中超声分散60min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在200℃下反应15h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；其中，铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：80g：400mL；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在氮气保护下，于900℃下煅烧3h，然后经洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)干燥后即得所述的碳材料。

实施例5空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土40份、膨润土40份、氢氧化镁15份、碳材料15份、海藻酸钠8份、纳米二氧化钛载银抗菌剂2份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；

所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将高岭石置于1.2mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中超声分散30min，得铁离子修饰的高岭石；

(2)在水中加入铁离子修饰的高岭石以及多巴胺，在240℃下反应10h，得多巴胺-铁离子修饰的高岭石；其中，铁离子修饰的高岭石、多巴胺以及水的用量比为1g：50g：250mL；

(3)将多巴胺-铁离子修饰的高岭石在氮气保护下，于1100℃下煅烧2h，然后经洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)干燥后即得所述的碳材料。

对比例1空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土40份、膨润土40份、氢氧化镁15份、碳材料15份、海藻酸钠8份、纳米二氧化钛载银抗菌剂2份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；所述的碳材料选用活性炭。

对比例2空气净化器用滤芯材料的制备

按重量份称取硅藻土40份、膨润土40份、氢氧化镁15份、碳材料15份、海藻酸钠8份、纳米二氧化钛载银抗菌剂2份混合均匀即得所述的空气净化器用滤芯材料；所述的碳材料选用石墨烯。

实验例

取实施例1～5以及对比例1～2制备得到的空气净化器用滤芯材料转入空气净化器中，参照GB/T 18801-2015中附录C-气态污染物的洁净空气量实验方法，测试1h后的甲醛以及甲苯去除率；结果见表1所示。

表1.空气净化器用滤芯材料对甲醛以及甲苯的去除效果

测试材料	甲醛去除率(％)	甲苯去除率(％)
			实施例1空气净化器用滤芯材料	98.4	96.8
实施例2空气净化器用滤芯材料	97.6	96.1
			实施例3空气净化器用滤芯材料	95.8	95.0
实施例4空气净化器用滤芯材料	96.5	95.4
			实施例5空气净化器用滤芯材料	96.7	96.4
对比例1空气净化器用滤芯材料	65.4	63.8
			对比例2空气净化器用滤芯材料	76.8	74.9

从实施例1～5制备得到的空气净化器用滤芯材料对空气中甲醛和甲苯的去除率数据可以看出，实施例1～5制备得到的空气净化器用滤芯材料具有非常优异的去除空气中的甲醛和甲苯的效果。

从对比例1和2制备得到的空气净化器用滤芯材料对空气中甲醛和甲苯的去除率数据可以看出，其对空气中甲醛和甲苯的去除率远远低于实施例1空气净化器用滤芯材料；这说明，在本发明所述空气净化器用滤芯材料的组成配方中加入由本发明所述方法制备得到的碳材料比加入常规的碳材料会使得所述空气净化器用滤芯材料具有更加显著的甲醛和甲苯去除效果。

实施例6负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维的制备

将实施例1制备得到的空气净化器用滤芯材料分散在水中(空气净化器用滤芯材料与水的用量比为1g：8mL)形成分散液；然后放入粘胶基活性碳纤维在超声条件下浸泡10h，取出粘胶基活性碳纤维干燥后即得负载有空气净化器用滤芯材料的粘胶基活性碳纤维。