[发明专利]一种植物滤芯颗粒材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是涉及空气过滤材料技术领域，具体地说是涉及一种具有抑菌除害作用的（消除相对密闭环境大气致病菌群）负压洗脱植物滤芯颗粒材料及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，空调、加湿等环境温度湿度改善系统正在成为日常生活不可或缺主要电气设备。但是由于空调、加湿等系统的使用需要一个相对密闭的空间，且在这个空间内人员相对比较密集。这种相对密闭的、人员较密集的空间使得单位空间内的病菌、病毒的数量大幅增加，从而大幅提高了人类感染疾病的概率。

因此如何安全、有效、低成本的杀灭和抑制相对密闭空间内的病菌、病毒，从而达到反疾病感染传播，一直是困扰空调、加湿等环境温度湿度调节系统使用者的一个重要问题。

目前，在日用空气调节系统中对于环境有害物去除报道中的主要研究方向主要集中于去除空气中的粉尘、甲醛的危害性成分。但对于一般条件下相对密闭环境病菌、病毒的控制还鲜见报道。虽然，专业洁净系统计数已经很成熟，由于制造和运行成本高昂，在日常生活中人们普遍采用如在环境中喷洒消毒剂或在空间中放置一些具有杀菌作用的物质和植物如：酸醋、大蒜等，来达到这样的目的，但这些方法都存在诸多的缺陷。

1、大量喷洒消毒剂虽然效果很好，但需要专业人员操作，一般人群难以确切掌握其使用量和使用方法，故在使用极不方便并容易造成安全性问题。且有效持续时间短。

2、放置具有杀菌作用的物质和植物如：酸醋、大蒜等易于操作无安全性问题，由于其空间扩散效果差难以达到预期目的。

3、使用专业的空气循环调节系统可以很好的解决上述问题但造价昂贵不可能规模化推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物活性物缓释过滤颗粒材料及其制备方法。它能在空气中以一定流量范围流经颗粒时释放出一定量的植物挥发性活性成分，实现具有特定功效的植物活性成分在空气循环过程中的均匀释放。

本发明的技术构思：

1、植物中的具有杀菌、抑菌作用的活性成分往往来源于存在于植物细胞组织内的特定物质。这些性成分在植物生长成熟过程中逐步富集于植物的某些特定部位。

2、植物挥发性活性物质的保持与缓释：使用真空冷冻干燥技术对目标植物进行干燥处理，整个干燥过程均在-5℃以下完成，能实现在物料干燥过程中基本不造成原有挥发性活性物质的流失，并且不会对具有最佳活性物质缓释能力天然植物细胞结构形成破坏。

3、活性物质的均匀释放：使用超声波破壁技术对天然植物细胞进行处理，使其细胞壁上出现适当的裂纹，当空气循环系统工作压力升高时由于挤压的原理，细胞膜上的裂纹扩大形成裂缝，释放出活性物质，压力降低时裂缝关闭活性物质释放停止，从而达到活性物质随空气压力变化均匀释放的目的。

本发明的具体方法如下：

1、活性植物粉末微粒的制备：

、制浆：将目标植物物料与水按质量比1﹕10 制浆后滤除较大纤维物质（根据不同植物特性选择合适的制浆固液比及磨碎时间）。

、破壁：使用超声波细胞破碎机处理浆料（处理强度根据不同植物细胞壁厚度调整）使浆料中的植物细胞壁出现适当的裂纹（裂纹多少、大小根据滤芯产品设计释放压力调整）。

、冻干：将处理完的浆料送入真空冷冻干燥机进行冻干，预冻2-3小时，预冻温度≤-35℃,冻干温度：≤-5℃，冻干干燥后要求物料含水率7-9%，冻干后即得活性植物缓释粉末微粒。

2、应用载体颗粒的制备：由于植物活性缓释粉末微粒物理结构比较脆弱，难以满足绝大多数滤芯产品的加工强度要求。因此，必须通过相应的载体来实现活性性植物香味缓释粉末微粒在滤芯产品中的实际应用。通过反复试验论证选用了负载性能较好的食用级多孔硅酸盐颗粒作为颗粒粒核的基材。应用载体颗粒制备方法如下：

、筛分：使用多层振动筛（根据不同滤芯产品设计工艺需要筛分出不同粒径的多孔硅酸盐颗粒），得到10-60目的多孔硅酸盐颗粒；

、比重调节液的制备：由于多孔硅酸盐材料本身密度非常低仅为40-80Kg/m³难以满足实际生产需要，因此必须根据不同滤芯产品的使用要求对多孔硅酸盐颗粒进行密度调节。用不同配比的食盐、苹果酸盐、柠檬酸盐以一定比例调配，以水为溶剂，制成质量比1﹕8～12的溶液，对多孔硅酸盐颗粒密度进行调节；

、颗粒孔径调节液的制备：根据不同植物微粒对负载孔径大小的要求对多孔硅酸盐颗粒进行孔径的调节。将多孔植物纤维制成超微粉以水为溶剂，以质量比1﹕8～12 配制成颗粒孔径调节液（悬浊液）备用；