[发明专利]无纺布材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了制备无纺布材料的方法、该方法制备得到的无纺布材料和该无纺布材料在过滤器中用途。其中，制备无纺布材料的方法包括：(1)在去离子水中加入吡啶盐单体并搅拌均匀，使所述吡啶盐单体摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/L，以便得到溶液A；(2)在溶液A中加入光引发剂，以便得溶液B；(3)在溶液B中加入无纺布并搅拌均匀，以便得到混合物C；(4)在混合物C中充入氮气鼓泡10min后密封，在恒温水浴中开启紫外灯进行辐照接枝反应；以及(5)将辐照接枝反应后的产物用丙酮洗涤，然后抽提24小时，60℃以下烘干，以便获得所述无纺布材料。由此该方法制备得到的无纺布材料保持了无纺布原有的过滤性能，同时还具有良好的抗菌防腐性能。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及制备无纺布材料的方法、该方法制备得到的无纺布材料和该无纺布材料在过滤器中的用途。

背景技术

随着我国经济的不断发展，汽车已是人们日常生活不可或缺的交通工具。随着城市私人汽车拥有量的逐年增加，马路上的空气污染状况日益严重，而车内空间狭小，空气流通性差，不利于污染物的扩散，对车主的健康带来很大的危害。如何提高车内空气质量，成为广大车主们密切关注的话题。

无纺布材料以其优良的过滤性能、低成本、高产量、易复合、耐褶皱、成网工艺短、加工工艺简单等优点，逐渐取代传统的机织品和针织品，成为一种新型的纺织过滤材料，在空气过滤材料领域成为最重要的角色。无纺布产品用于空气过滤的品种较多，如纺粘、水刺、针刺、SMS复合材料以及熔喷等无纺布材料。熔喷无纺布过滤材料目前已经被广泛应用到医用防护口罩、防尘口罩以及空气净化器等产品上，其过滤机理主要依靠布朗扩散、直接拦截、惯性碰撞、截留和重力沉积等机械阻挡作用，车内空气净化领域所使用的过滤材料也主要是喷熔无纺布。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种可以将燃料(通常为氢气或甲醇)和氧化剂(氧气或空气)的化学能直接转换成电能的一种装置，具有能量转换效率高、对环境无污染、结构简单、发电效率受负载变化影响小等优点，被认为是最具有发展前景的一类电池。特别是最近几年，随着新能源汽车的快速发展，燃料电池车(FCV)及质子交换膜燃料电池技术也得到了快速的提升。燃料电池系统中需要使用高效的具备颗粒物过滤和抗菌功能的空气过滤器，该装置是燃料电池系统的重要附件，直接影响燃料电池的使用寿命。

因此，亟待开发出一种适用于空气过滤器的且同时具有过滤和抗菌功能的材料。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车用空调过滤器用无纺布材料及其制备方法，该无纺布材料在保持了原有的过滤性能前提下，还同时具备抗菌防霉性能，因此可用于车用空调过滤器和质子交换膜燃料电池用空气过滤器等应用领域，进而可以有效提高车内空气质量和燃料电池的使用寿命。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备无纺布材料的方法，该方法包括：

(1)在去离子水中加入吡啶盐单体并搅拌均匀，使所述吡啶盐单体摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/L，以便得到溶液A；

(2)在所述溶液A中加入光引发剂，使所述光引发剂的质量百分比浓度为0.1％～0.5％，以便得溶液B；

(3)在所述溶液B中加入无纺布并搅拌均匀，使所述无纺布和所述溶液B的质量比为1:20～1:100，以便得到混合物C；

(4)在所述混合物C中充入氮气鼓泡10min后密封，在恒温水浴中开启紫外灯进行辐照接枝反应；以及

(5)将辐照接枝反应后的产物用丙酮洗涤，然后抽提24小时，60℃以下烘干，以便获得所述无纺布材料。