高效除菌杀毒的空调或新风系统用空气过滤网及制备方法与流程

本发明属于空气净化技术领域，具体地，涉及一种具备高效、除菌、杀毒功能的空调或新风系统用空气过滤网及其制备方法。

背景技术：

随着新冠病毒的蔓延，车厢、商城、宾馆等公共场所人员聚集性高，空气流动性差的场所，或者新冠病人病房等空气中病毒浓度较高的场所，急需一种具有高效、除菌、杀毒功能的空气过滤网，用于空调系统、新风系统、空气净化器等装置。

纳米银具有很强的灭活细菌和病毒的作用，随着粒径的减小，杀菌性能增强。除了释放出的游离银离子杀灭病毒以外，纳米银还可与病毒表面的蛋白质直接结合来使病毒失活，或者通过破坏病毒的复制和繁殖过程使病毒失去传染性。最近的研究表明纳米铜对新冠病毒等具有良好的灭活效果。

中国发明专利cn201910941529.6公开了一种纳米银线空气过滤网、抗菌口罩及制作，该专利采用纳米银线上黏连有纳米银颗粒涂布或印刷至上支撑网的下表面或下支撑网的上表面。纳米银线采用化学方法制备，本身方法就相对复杂，再与纳米银颗粒混合，进行涂布，生产过程相对复杂，难以实现大规模生产。

中国发明专利cn200710046332.3公开了一种纳米银抑菌空调过滤网，该专利采用二次发泡海绵为基材，采用非离子表面活性剂烷基聚氧乙烯醚分散纳米银，采用磷酸锆与银颗粒制备混合溶胶，喷洒于基材，制备纳米银过滤网。其主要缺陷是，银颗粒表面存在其他物质，抗菌杀毒效果较差；所选工艺基材为二次发泡海绵，与现有空调过滤网g3、g4等级、hepa标准的材料工艺兼容性差，且制备工艺复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种以现有的g3、g4等级或hepa标准过滤网为基材制备具有高效除菌杀毒功能的负载表面洁净纳米金属颗粒的空气过滤网。其生产工艺简单，生产过程无污染，且过滤网杀菌效果更佳。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

高效除菌杀毒的空调或新风系统用空气过滤网，其主要由过滤网和金属纳米颗粒组成，金属纳米颗粒均匀、牢固的负载在过滤网上；其中，金属纳米颗粒为纳米银、纳米铜、纳米银和铜合金的一种或几种。

进一步，所述金属纳米颗粒采用物理法制备而得。

进一步，所述金属纳米颗粒采用火花放电方法制备而得。

进一步，所述金属纳米颗粒直径在1-1000纳米范围内。

进一步，负载于过滤网表面的金属纳米颗粒表面洁净。

进一步，所述过滤网为以聚酯纤维(pet)、聚丁二酸乙二醇酯(pes)或聚丙烯(pp)为主要成分的标准过滤网。

进一步，所述过滤网为g3等级、g4等级、pm2.5等级或hepa等级。

进一步，所述金属纳米颗粒分散于水溶液后，采用浸润或喷涂的方式涂敷于已喷涂有硅烷偶联剂或多巴胺溶液的过滤网上，再经干燥后，从而使金属纳米颗粒均匀、牢固的负载在过滤网上的。

高效除菌杀毒的空调或新风系统用空气过滤网的制备方法，其包括：

s1、过滤网的预处理，将加入硅烷偶联剂或多巴胺连接剂的溶液喷涂于过滤网表面；

s2、将分散有金属纳米颗粒的水溶液采用浸润或喷涂的方式涂敷于已经s1处理的过滤网表面，再经干燥后即得。

进一步，s1中所述加入硅烷偶联剂的溶液是通过将1～20体积份的硅烷偶联剂分散于20～2000体积份醇溶液中，经超声8～12分钟均匀后所得；或者，s1中所述加入硅烷偶联剂的溶液是通过将1体积份的硅烷偶联剂分散于50体积份醇溶液中，经超声10分钟均匀后所得；

或者，s1中所述加入多巴胺连接剂的水溶液是通过将15～25重量份的多巴胺连接剂分散于8000～12000重量份水中，经超声8～12分钟均匀后所得；

或者，s1中所述加入多巴胺连接剂的水溶液是通过将20重量份的多巴胺连接剂分散于10000重量份水中，经超声10分钟均匀后所得；

或者，s2中所述的分散有金属纳米颗粒的水溶液是通过将0.5～1.5重量份的直径在1-1000纳米范围内的金属纳米颗粒分散于8000～12000重量份水中，经超声8～12分钟均匀后所得；所述金属纳米颗粒为纳米银、纳米铜、纳米银和铜合金的一种或几种；

或者，s2中所述的分散有金属纳米颗粒的水溶液是通过将1重量份的直径在10-500纳米范围内的金属纳米颗粒分散于10000重量份水中，经超声10分钟均匀后所得；所述金属纳米颗粒为纳米银、纳米铜、纳米银和铜合金的一种或几种。

本发明具有高效的杀毒灭菌效果，其金属纳米颗粒与滤网的连接牢固，具有良好的耐候性，长时间使用不脱落，由于金属纳米粒子采用物理方法制备，其稳定性好，使用寿命长。本发明的制备工艺简单，绿色环保，成本低廉，尤其适合于规模化生产。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为空气滤网喷涂金属银纳米颗粒的扫描电镜图片；

图2为金属银成分分布图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

步骤1、采用火花放电方法制备金属银纳米颗粒，粒径10-500纳米；

步骤2、将步骤1所制备的金属银纳米颗粒1克分散于10千克水中，超声10分钟使得分散均匀；

步骤3、加入多巴胺20克分散于10千克水中，超声10分钟使得分散均匀；

步骤4、将步骤3制备的多巴胺水溶液喷涂于g3等级滤网表面；

步骤5、将步骤2制备的溶液喷涂于步骤4处理的滤网表面；

步骤6、将步骤5所得滤网用风冷吹干，获得最终产品。

采用aatcc100-2004标准对所获得的产品进行检测,结果如下：

抑菌性能

大肠杆菌细菌减少百分率大于99.93。

金黄色葡萄球菌细菌减少百分率大于99.95。

耐候性能

耐高温：120度。

耐低温：零下20度

抗老化实验：露天120天。

实施例2

步骤1、采用火花放电方法制备金属银纳米颗粒，粒径10-500纳米；

步骤2、将步骤1所制得的金属银纳米颗粒1克分散于10千克水中，超声10分钟使得分散均匀；

步骤3、加入硅烷偶联剂1升分散于50升乙醇中，超声10分钟使得分散均匀；

步骤4、将步骤3所制得的硅烷偶联剂醇溶液喷涂于g3滤网表面；

步骤5、将步骤2所制得的溶液喷涂于步骤4处理的滤网表面；

步骤6、将步骤5所制得的滤网自然干燥，获得最终产品。

采用aatcc100-2004标准对所获得的产品进行检测,结果如下：

抑菌性能

大肠杆菌细菌减少百分率大于99.90。

金黄色葡萄球菌细菌减少百分率大于99.91。

耐候性能

耐高温：120度。

耐低温：零下18度

抗老化实验：露天100天。

实施例3

与实施例2的不同之处在于：

步骤1、分别制备金属银和金属铜纳米颗粒；

步骤2、将步骤1所制备的金属银纳米颗粒0.5克和0.5克金属铜纳米颗粒分散于10千克水中，超声15分钟使得分散均匀。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。