一种杀菌消毒空气滤芯的制作方法

本实用新型属于空气过滤净化的技术领域，尤其涉及一种杀菌消毒空气滤芯。

背景技术：

过滤材料用途极为广泛，广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业；最常见的有汽车空气滤清器，用于过滤进入发动机的空气，将空气中的颗粒物、微粒等机械杂质成分阻挡，防止这些成分进入汽油、柴油或机油中，保证发动机正常工作。还有大量的过滤材料用于空气调节系统，现在环境大气污染十分严重，极大危害人体健康，空气过滤材料能将空气的各种有害颗粒物吸附，防止进入人们的生活或工作环境，减少人体肺部对颗粒物等有害物质的吸入，提高人们的生活质量，减少疾病的发生。还有一部分用于水过滤与污水处理，用于分离水中的重金属或有害成分。

目前市售除有害气体的空气滤芯大多是双效或多效的功能，原理是采用活性炭或其它具有吸附作用的物质作为介质，针对性地对空气中的有害气体进行吸收，从而减少过滤后的空气中有害气体的含量。但是，现有这种吸附有害气体的空气滤芯存在一个缺点：当空气滤芯随着使用时间的延长，会达到将这些有害气体吸附饱和的状态，此时，空气滤芯的过滤功能大幅降低，甚至降至为零，并且会出现空气滤芯自身向外释放已吸附的有害气体，造成二次污染，降低产品的使用体验感。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种一种杀菌消毒空气滤芯，旨在解决现有技术中的空气滤芯采用活性炭或其它具有吸附作用的物质作为介质吸附有害气体，避免出现吸附饱和后向外释放已吸附的有害气体的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种杀菌消毒空气滤芯，包括滤芯本体；可选地，所述滤芯本体包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸，该片状滤纸由进风面至出风面方向依次包括杀菌层、过滤层及保护层，所述杀菌层为固载有季铵盐聚合物的网状纤维制作而成。所述杀菌层的设置实现对过滤的空气中的有害气体的吸附、分解，达到杀菌消毒及不二次污染的目的。

可选地，所述片状滤纸采用呈折叠至w状结构设置。该结构设计增大单位面积的吸附、过滤效能。

可选地，所述片状滤纸的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体。

可选地，所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈w状设置的胶线。

可选地，还包括框体，该框体置于所述片状滤纸的侧面；所述片状滤纸以热熔胶的方式与所述框体进行无缝粘合。该结构设计起到强化所述片状滤纸的强度及便于该菌消毒空气滤芯安装的目的。

可选地，所述框体背离所述片状滤纸的一侧设有密封部件。该结构设计起到增强该菌消毒空气滤芯安装后的气密性。

可选地，所述过滤层为hepa层。

可选地，所述保护层采用拒水性纤维材料制作而成。

本实用新型实施例提供的杀菌消毒空气滤芯中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

1、通过置于该空气滤芯进风面的所述杀菌层，其通过网状纤维与含有季铵盐聚合物成分的固载液之间的处理，使得季铵盐聚合物固载在的网状纤维制的表面微孔结构内，实现对含有有害气体的过滤空气中的细菌、毒素等有害物质进行捕捉、吸附，且内部分解矿化成二氧化碳与水，较现有空气滤芯仅有吸附功能，随着使用时间的延长易出现吸附饱和而向外释放有害物质，并且产品的使用寿命得到大幅提升，具有潜在的市场经济价值，具有较强的推广功能。

2、所述过滤层采用hepa层，有效过滤汽车尾气、pm2.5及重金属等细小颗粒物，过滤效果达到97％以上，进一步强化该空气滤芯的过滤效能；另外，所述保护层采用拒水性纤维材料制作而成，保证防水分进入及较好的透气性，使用寿命长，且可进一步起到强化所述杀菌层的杀菌消毒效能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的杀菌消毒空气滤芯的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的杀菌消毒空气滤芯的分解结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的框体外侧粘附密封部件的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的片状滤纸横断面示意图；

图5为图2标示a的局部放大示意图；

图6为本实用新型提供的杀菌消毒空气滤芯的制备方法流程图；

其中，图中各附图标记：

1-滤芯本体、11-片状滤纸、111-杀菌层、112-过滤层、113-保护层、12-框体、121-密封部件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1-2所示，提供一种杀菌消毒空气滤芯，包括滤芯本体10。优选地，所述滤芯本体10包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸11，还包括框体12。具体地，所述框体12置于所述片状滤纸11的侧面，所述片状滤纸11以热熔胶的方式与所述框体12进行无缝粘合；通过所述框体12设置起到强化所述片状滤纸11的强度及便于该菌消毒空气滤芯安装的目的，所述框体12增强了该杀菌消毒空气滤芯产品的稳定性，大大加强了支撑硬度，不易变形，结实。具体实践中，该杀菌消毒空气滤芯可运用汽车空调上，还会用在家用净化器上或者其他空气过滤设备上，根据不同产品结构所需，该杀菌消毒空气滤芯可设计呈块状、筒状或者三角状等诸多结构，以便于吻合空气过滤设备所需。

如图3所示，所述框体12背离所述片状滤纸11的一侧设有密封部件121，起到增强该菌消毒空气滤芯安装后的气密性。具体地，所述密封部件121可以是由海绵制成，也可以是由橡胶制成，用以密封所述框体12，防止空气由所述框体处泄露，以便提高该杀菌消毒空气滤芯的过滤效率和过滤精度。

如图4所示，所述片状滤纸11由进风面至出风面方向依次包括杀菌层111、过滤层112及保护层113，所述杀菌层111为固载有季铵盐聚合物的网状纤维制作而成，所述片状滤纸11的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体。所述杀菌层111，其通过网状纤维与含有季铵盐聚合物成分的固载液之间的处理，使得季铵盐聚合物固载在的网状纤维制的表面微孔结构内，实现对含有有害气体的过滤空气中的细菌、毒素等有害物质进行捕捉、吸附，且内部分解矿化成二氧化碳与水，较现有空气滤芯仅有吸附功能，随着使用时间的延长易出现吸附饱和而向外释放有害物质，并且产品的使用寿命得到大幅提升。

进一步地，所述过滤层采用hepa层，有效过滤汽车尾气、pm2.5及重金属等细小颗粒物，过滤效果达到97％以上，进一步强化该空气滤芯的过滤效能；另外，所述保护层采用拒水性纤维材料制作而成，保证防水分进入及较好的透气性，使用寿命长，且可进一步起到强化所述杀菌层的杀菌消毒效能。

如图5所示，所述片状滤纸11采用呈折叠至w状结构设置。该结构设计大大增加了与空气的接触面积，能够更好的对空气中的有害物质进行过滤，并起到更为高效的抑菌作用，增大单位面积的吸附、过滤效能。更进一步地，为了使得折叠后所述片状纸层11能够较好的固定而不会沿着恢复其折叠前的形状伸展，及制作出符合空气滤芯具体的技术参数所需，通过在所述片状滤纸11的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈w状设置的胶线；上胶后的。

如图6所示，本实用新型的杀菌消毒空气滤芯的制备方法，通过网状纤维作为季铵盐聚合物的载体先进行蒸煮处理、活化处理后，再网状纤维浸泡置于含有季铵盐聚合物的固载液，实现将季铵盐聚合物牢牢固载在的网状纤维制的表面微孔结构内，通过季铵盐聚合物与有害气体中的细菌、毒素直接接触，实现对细菌、毒素等有害物质进行捕捉、吸附，且内部分解矿化成二氧化碳与水；本实用新型的制备方法使得空气滤芯具有稳定性强、杀菌消毒效果好、使用寿命长，无残留等特点，解决现有技术空气滤芯随着使用时间的延长易出现吸附饱和而向外释放有害物质的弊端，达到彻底杀菌消毒的目的，进一步强化该空气滤芯的过滤效果。

制备方法一

该杀菌消毒空气滤芯的制备方法，包括以下步骤：

s1：含有季铵盐聚合物成分的固载液的制备；具体地，固载液为含有季铵盐聚合物、碘化物、醋酸丁酸聚合物及稳定剂的乙醇水溶液；其中，所述季铵盐聚合物为3-(三甲氧基硅烷基)丙基十二烷基二甲基氯化铵，所述碘化物为nai，所述稳定剂为乙酸；其具体制备过程为：

s11：乙醇与水按体积比1:3调配制的乙醇水溶液；

s12：3-(三甲氧基硅烷基)丙基十二烷基二甲基氯化铵、nai、醋酸丁酸聚合物、乙酸和乙醇水溶液按质量份数比0.3：0.2：0.2：0.3：99配比混合并以60r/min的搅拌速度搅拌得到液体物，该液态物通过自吸泵泵送到制冷罐中，且在15℃～20℃下冷却3min，得到含有季铵盐聚合物成分的固载液。

s2：将步骤s1得到的固载液中的季铵盐聚合物固载至网状纤维的表面微孔结构内，制备出所述杀菌层；具体地，网状纤维为聚酯纤维材质，活化液为含有氢氧化钠的碱液，碱的混合物和水的质量份数比为4:96；

其具体制备过程为：

s21：先将网状纤维在120℃下烘干2小时，取出后在沸水中蒸煮处理；

s22：将经步骤s21处理后的网状纤维置于活化液中，在搅拌、震荡或超声条件下进行活化反应，反应后取出网状纤维用蒸馏水洗涤并干燥；活化反应的目的是增加网状纤维表面的含氧官能团(羟基和羧基)数量，使得网状纤维表面能够键合更多的季铵盐聚合物；

s23：将经步骤s22处理后的网状纤维浸泡置于步骤s1制备的固载液，在搅拌、震荡或超声条件下，进行固载反应，反应结束后取出网状纤维进行干燥，即得所述杀菌层。对于反应结束后的固载液，可通过补加3-(三甲氧基硅烷基)丙基十二烷基二甲基氯化铵、nai、醋酸丁酸聚合物、乙酸和乙醇水溶液而实现高聚碘固载液的循环使用。

需要说明的是，在步骤s23的固载反应过程中，网状纤维与固载液的质量份数比为1:50，反应温度60℃，反应时间30min；在步骤s23的固载反应后的干燥过程中，干燥温度30℃，干燥时间4小时。活化反应结束后，通过补加反应消耗的碱和水，可实现活化液的循环使用。

s3：将所述杀菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸w状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出w状结构的所述片状滤纸；

s4：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤s3得到的w状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。

通过对该制备方法得到的所述滤芯本体放置在10m³密闭空间内，通过对空气中人工喷染葡萄球菌，待吸附时间24h后，测试葡萄球菌的的平均杀灭率为98.6％，表明该杀菌消毒空气滤芯具有高效的空气杀菌消毒性能。

制备方法二

该杀菌消毒空气滤芯的制备方法，包括以下步骤：

s1：含有季铵盐聚合物成分的固载液的制备；具体地，固载液为含有季铵盐聚合物、碘化物、醋酸丁酸聚合物及稳定剂的乙醇水溶液；其中，所述季铵盐聚合物为3-(三甲氧基硅烷基)丙基十二烷基二甲基氯化铵，所述碘化物为ki，所述稳定剂为草酸；其具体制备过程为：

s11：乙醇与水按体积比1:3调配制的乙醇水溶液；

s12：3-(三甲氧基硅烷基)丙基十四烷基二甲基氯化铵、ki、醋酸丁酸聚合物、草酸和乙醇水溶液按质量份数比0.9：1.8：3.6：0.9：92.8配比混合并以90r/min的搅拌速度搅拌得到液体物，该液态物通过自吸泵泵送到制冷罐中，且在15℃～20℃下冷却5min，得到含有季铵盐聚合物成分的固载液。

s2：将步骤s1得到的固载液中的季铵盐聚合物固载至网状纤维的表面微孔结构内，制备出所述杀菌层；具体地，网状纤维为聚酯纤维材质，活化液为含有氢氧化钾的碱液，碱的混合物和水的质量份数比为10:90；

其具体制备过程为：

s21：先将网状纤维在100℃下烘干5小时，取出后在沸水中蒸煮处理；

s22：将经步骤s21处理后的网状纤维置于活化液中，在搅拌、震荡或超声条件下进行活化反应，反应后取出网状纤维用蒸馏水洗涤并干燥；活化反应的目的是增加网状纤维表面的含氧官能团(羟基和羧基)数量，使得网状纤维表面能够键合更多的季铵盐聚合物；

s23：将经步骤s22处理后的网状纤维浸泡置于步骤s1制备的固载液，在搅拌、震荡或超声条件下，进行固载反应，反应结束后取出网状纤维进行干燥，即得所述杀菌层。对于反应结束后的固载液，可通过补加3-(三甲氧基硅烷基)丙基十四烷基二甲基氯化铵、ki、醋酸丁酸聚合物、草酸和乙醇水溶液而实现高聚碘固载液的循环使用。

需要说明的是，在步骤s23的固载反应过程中，网状纤维与固载液的质量份数比为1:100，反应温度80℃，反应时间50min；在步骤s23的固载反应后的干燥过程中，干燥温度50℃，干燥时间3小时。活化反应结束后，通过补加反应消耗的碱和水，可实现活化液的循环使用。

s3：将所述杀菌层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸w状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出w状结构的所述片状滤纸；

s4：根据空气滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤s3得到的w状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。

通过对该制备方法得到的所述滤芯本体放置在10m³密闭空间内，通过对空气中人工喷染葡萄球菌，待吸附时间24h后，测试葡萄球菌的的平均杀灭率为99.6％，表明该杀菌消毒空气滤芯具有高效的空气杀菌消毒性能。

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