[发明专利]一种吸附净化PM2.5的材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种含有纤维的材料的制备方法。

背景技术

空气PM2.5是指空气中当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物。将这类颗粒物去除是清洁空气的必要程序。

目前用于空气PM2.5净化的过滤材料，主要是多孔纤维，以丙纶、涤纶纤维无纺布为最好。其微观结构是以直径为50～100nm、长10～20μm纤维组成多孔的纤维薄膜。对空气中悬浮颗粒(包含PM2.5)的过滤净化主要是通过多层纤维进行阻隔，存在着过滤性能与透气性相矛盾的问题，且无法有效解决。即当能有效过滤微细、超微细颗粒(以PM2.5为例)时，所需纤维层厚且致密、组成的孔结构小，导致材料本身的透气性较差；而当透气性较好时，却无法过滤掉微细、超微细颗粒。如果在多孔纤维的某些结点上，担载一定量的多孔矿物(孔径为20～100nm)或多孔矿物纤维材料(纤维直径为0.1～1.5nm)作为吸附活性中心，就可实现对微细、超微细颗粒过滤同时产生吸附作用，这样既使较大的孔隙也能产生良好的净化作用，可有效解决过滤性能与透气性相矛盾的问题。这一设想的技术关键在于多孔矿物或矿物纤维材料颗粒与丙纶、涤纶纤维的有机结合，如能实现这一设想，将大大提高过滤材料对PM2.5净化吸附效能，对解决空气中PM2.5的污染具有重要意义。

发明内容

针对本技术领域的不足之处，本发明的目的是提出一种吸附净化PM2.5的材料的制备方法。

本发明的另一目的是提出所述制备方法制得的材料。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种吸附净化PM2.5的材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将纸浆纤维加入到水中，并加入六偏磷酸钠，其中水与六偏磷酸钠的质量比为1000:(3～4)，经搅拌分散后成为均匀的纤维浆悬浊液，然后加入木纤维、涤纶纤维及丙纶纤维中的一种或多种，并充分搅拌均匀得到有机纤维混合悬浊液；

2)取出一定量步骤1)所制有机纤维混合悬浊液，用网格筛捞出有机纤维混合物，在其中加入蛋白石矿物粉体，并将有机纤维与蛋白石矿物粉体充分混合均匀；

3)搅拌均匀后将附着有蛋白石矿物粉体的纤维捞出并抚平，在100℃～120℃烘干箱中脱水烘干。

进一步地，所述步骤1)中，纸浆纤维、木纤维、丙纶纤维、涤纶纤维的质量比为：200：(0～100)：(0～9)：(0～7.5)。

其中木纤维可选长度为30～40mm木质纤维；涤纶纤维可选纤维长度为15～50mm的涤纶纤维。

优选地，所述步骤1)中，纸浆纤维、木纤维、丙纶纤维、涤纶纤维的质量比为：200：(60～100)：(0～9)：(0～7.5)。

更优选地，纸浆纤维、木纤维、丙纶纤维、涤纶纤维的质量比为：200：(60～100)：(4.5～9)：(0～7.5)。

其中，所述步骤1)中，所述丙纶纤维为3～20mm长的短纤维，所制备的有机纤维混合溶液的质量浓度为0.5～1％。

其中，所述步骤2)中，有机纤维干重与蛋白石矿物粉体的质量比为2.5：(1～5)。

其中，所述步骤2)中，蛋白石矿物粉体的比表面积为18～22m²/g。粉体粒度为5～10μm、平均孔径为22～25nm。本发明选用的蛋白石矿物粉体属轻质页岩，具有易粉碎、吸水性及吸附性好、多孔并具有絮状纤维结构，经过超细化后的蛋白石可以和有机纤维更好地共混。

其中，所述步骤3)中，烘干后的物料厚度为0.10～0.50mm。

其中，所述步骤3)之后还包括：取出步骤3)烘干的物料，将粘合膜附在样品的两面。

其中，所述粘合膜为涤纶粘合膜，孔径为1～5μm。

本发明所述的制备方法制得的材料。

本发明的有益效果在于：

本发明以蛋白石为多孔矿物纤维，与丙纶、涤纶纤维进行复合再加工，形成一定厚度的薄膜状复合过滤材料。制备成了具有吸附功能的纤维过滤材料，对空气中微细、超微细颗粒(以PM2.5为例)具有很强的去除功能，且透气性好。该方法生产成本低，操作工艺简单，易于工业化生产。

本发明采用有机纤维和无机多孔矿物纤维通过复合形成一定厚度(0.15mm～0.50mm)的薄膜状复合过滤材料。制备成了具有吸附功能的纤维过滤材料，对空气中微细、超微细颗粒(以PM2.5为例)具有很强的吸附去除功能，且透气性好，对PM2.5去除率可达88.5％。该方法生产成本低，操作工艺简单，易于工业化生产，能够满足雾霾天气条件下的吸附净化功能。

附图说明