[实用新型]一种基于纳米纤维的空气过滤材料

说明书

本实用新型提供了一种基于纳米纤维的空气过滤材料。所述空气过滤材料包括基材以及模块，所述模块设置在所述基材上，其中所述模块选自如下功能模块中的一种或两种以上的组合：安全阻燃模块、过滤模块、健康除菌模块、自动清洁模块和有害气体阻隔模块。该空气过滤材料适用于多种场景，具有安全阻燃，抗菌，过滤效率高，自动清洁等功能。

技术领域

本实用新型涉及空气过滤材料技术领域，具体涉及一种基于纳米纤维的空气过滤材料。

背景技术

人类活动的加剧导致工业，生活，交通和建筑等各种排放源排放了大量的烟尘和粉尘，使得大气中粉尘颗粒物急剧增加。由粉尘引起的各种隐患，严重影响着人类的生产活动和身体健康。除此以外，许多工业气体的行业都有用到混合气，如焊接、电镀，冶炼，化工，石油等行业。混合气常常有腐蚀性，经过呼吸道进入人体可造成记性中毒。刺激性气体的作用共同特点是对眼、呼吸道粘膜的刺激，也可造成皮肤损伤，长期接触低浓度酸雾，还可刺激牙齿，引起牙齿酸蚀症。例如氯、氨、二氧化硫，三氧化硫等水溶性大，遇到湿润粘膜充血，水肿和分泌增加，产生化学性炎症反应，出现流涕，喉痒，咳呛等症状。于此同时，随着传染性疾病的发生，人们越来越重视空气质量，对个人的防护要求也越来也高。

非织造材料是最常见的过滤材料，主要包括聚合物纤维熔喷材料、聚合物纤维纺粘材料及玻璃纤维过滤材料等。由于非织造材料中纤维及孔径处于微米级，对细小颗粒过滤效果不佳，因此，需要采用电场极化的方法赋予其静电驻极性能，提高纤维与颗粒间的相互作用，达到提升过滤效率并降低阻力压降的目的。然而，静电驻极技术会随时间的延长和环境温湿度的提升而失效，并且直径小于1μm的污染物颗粒通常拦截于过滤材料内部，从而导致污染物难以清除，重复使用性差。

纳米纤维是在三维空间内至少有一个维度处于纳米级的新型材料，具有纤维直径小(几十到几百纳米)、比表面积大、互穿曲孔结构的特点，可有效拦截小尺寸颗粒污染物。与传统材料相比，纳米纤维更具有优越性。例如，静电纺聚丙烯腈纳米纤维过滤材料可实现对尺寸为0.3μm颗粒高达99.999％的过滤效率，而阻力压降却达到200 Pa以上。同时，由于纳米纤维有大量暴露于表面的官能团，对其进行功能化改性也具有重要的应用意义。

静电纺纳米纤维技术因具有纤维直径小、纤维膜孔径小、孔隙率高及结构可调性强等优势，在制备高性能空气过滤材料方面表现出巨大的应用潜力。于此同时，因为针刺和水刺法非织造材料的吸湿性和透气性好，手感柔软，强度高，悬垂性好，比传统纺织过滤材料具有更高的捕尘效率，也被广泛用于过滤材料的加工中。

针对市面上空气材料过滤效果不佳，重复使用率低等问题，人们提出了一些解决的方法。例如CN 107362617A公开一种空气过滤材料，包含基底，亲油层和亲水层；该空气过滤材料由多种纤维材料组成，能够提高空气的过滤精度。例如CN 208927826 U公开一种阻燃过滤棉，它包括过滤棉本体，耐清洗自干净层，阻燃层和阻燃层；该阻燃过滤棉由多种纤维材料组成，可重复清洗，提高了过滤棉的使用寿命。

然而目前的空气过滤材料功能局限，只适用于单一过滤需求；并且使用场景局限，只适用于特定的应用需求；此外制作工艺繁琐，成本高。因此，亟需寻找能满足多种场景需求的空气过滤材料。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于纳米纤维的空气过滤材料，该空气过滤材料适用于多种场景，具有安全阻燃，抗菌，过滤效率高，自动清洁等功能。

为达上述目的，本实用新型提供了一种基于纳米纤维的空气过滤材料，包括基材以及模块，所述模块设置在所述基材上，其中所述模块选自如下功能模块中的一种或两种以上的组合：安全阻燃模块、过滤模块、健康除菌模块、自动清洁模块和有害气体阻隔模块。