[实用新型]带静电纳米纤维空气滤芯

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及空气过滤技术领域，具体涉及带静电纳米纤维空气滤芯。

背景技术：

    现有PM2.5颗粒过滤主要是通过过滤层的物理截留作用实现空气的过滤净化。这种物理的过滤方式使用功效期短，过滤效果一般。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供带静电纳米纤维空气滤芯，它具有普通滤芯的物理过滤作用特性，又具备独特的静电吸附PM2.5颗粒机制和纳米尺度效应带来的巨大比表面积特性，可显著提高PM2.5颗粒除去效率，也可对空气中的微生物具有显著过滤作用。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含金属支撑网、聚合阳离子纳米纤维层、聚合阴离子纳米纤维层。所述的金属支撑网的上表面复合有聚合阳离子纳米纤维层，金属支撑网的下表面复合有聚合阴离子纳米纤维层。金属支撑网、聚合阳离子纳米纤维层、聚合阴离子纳米纤维层通过自然结合或人工复合压制工艺复合为一体。

进一步，金属支撑网可以是不锈钢，铝合金等常见的金属网材料，用于附着支撑纳米纤维膜，位于阴离子和阳离子纳米纤维膜夹层中间。

进一步，阳离子纳米纤维层位于金属网上表面，在常温和常湿条件下带高密度正电荷，对带正电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间过滤作用，对带空气中负电的粒子具有显著的吸附和空间过滤作用。

进一步，阴离子纳米纤维层位于金属网下表面，在常温和常湿条件下带高密度负电荷，对带负电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间阻碍过滤作用，同时对空气中带正电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间过滤作用。

纳米纤维具有较活性炭更高的比表面积，因此其吸附量较活性炭更高，有利于延长整个空气过滤装置的使用寿命。由于纳米纤维层本身是由静电纺丝技术制备而成，组成纤维与纤维之间存在纳米至微米尺度的空隙，因此对于空气中电中性的颗粒物质都可以起到良好的物理过滤排阻作用。由于此结构具有以上排斥、排阻和吸附三种作用机制，本发明中的纳米纤维滤芯既具有普通滤芯的物理过滤作用特性，又具备独特的静电吸附或排斥PM2.5颗粒机制和纳米尺度效应带来的巨大比表面积特性，可显著提高PM2.5颗粒除去效率，也可对空气中的微生物具有显著过滤作用

本实用新型具有以下有益效果：以聚合阴离子或聚合阳离子高分子化合物为原材料，应用静电纺丝技术在金属网上表面制备带阳离子聚合物纳米纤维层，再在金属滤网背面制备阴离子纳米纤维层，最终组合成型夹层复合纳米空气过滤网。与现有空气过滤材料相比，既具有普通滤芯的机械过滤作用特性，又具备独特的静电吸附PM2.5颗粒机制和纳米尺度效应带来的巨大比表面积特性，可显著提高PM2.5颗粒除去效率，也可对空气中的微生物具有显著过滤作用。该纳米纤维滤芯可应用于各种空气净化电器，口罩，鼻塞式过滤器等。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式：

参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含金属支撑网1、聚合阳离子纳米纤维层2、聚合阴离子纳米纤维层3；所述的金属支撑网1的上表面复合有聚合阳离子纳米纤维层2，金属支撑网1的下表面复合有聚合阴离子纳米纤维层3；金属支撑网1、聚合阳离子纳米纤维层2、聚合阴离子纳米纤维层3通过制备过程中的自然吸附结合或人工复合压制工艺复合为一体。

进一步，金属支撑网1可以是不锈钢，铝合金等常见的金属网材料，用于附着支撑纳米纤维层，位于阴离子和阳离子纳米纤维层夹层中间。

进一步，阳离子纳米纤维层2位于金属网上表面，在常温和常湿条件下带高密度正电荷，对带正电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间过滤作用，对带负电的粒子如悬浮于空气中的微生物，具有显著的吸附和物理过滤作用

进一步，阴离子纳米纤维膜3位于金属网下表面，在常温和常湿条件下带高密度负电荷，对带负电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间阻碍过滤作用，同时对带正电的PM2.5粒子具有强烈的排斥力和空间过滤作用。

纳米纤维具有较活性炭更高的比表面积，因此其吸附量较活性炭更高，有利于延长整个空气过滤装置的使用寿命。且对于空气中相对带正负电性和电中性的物质都可以起到吸附或过滤作用，由于其有排斥、排阻和吸附过滤机理，本发明中的纳米纤维滤芯既具有普通滤芯的机械过滤作用特性，又具备独特的静电吸附PM2.5颗粒机制和纳米尺度效应带来的巨大比表面积特性，可显著提高PM2.5颗粒除去效率，也可对空气中的微生物具有显著过滤作用

本具体实施方式具有以下有益效果：以聚合阴离子或聚合阳离子高分子化合物为原材料，应用静电纺丝技术在金属滤网上表面制备带阳离子聚合物纳米纤维层，再在金属滤网背面制备阴离子纳米纤维层，最终组合成型夹层复合纳米空气过滤器件。与现有空气过滤材料相比，即具有普通滤芯的机械过滤作用特性，又具备独特的静电吸附PM2.5颗粒机制和纳米尺度效应带来的巨大比表面积特性，可显著提高PM2.5颗粒除去效率，也可对空气中的微生物具有显著过滤作用。该纳米纤维滤芯可应用于各种空气净化电器，口罩，鼻塞式过滤器等。