本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜及其制備方法、用途。

背景技術(shù)：

眾所周知，霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，尤其是pm2.5（空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物）被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“元兇”。隨著空氣質(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，世界上污染最嚴(yán)重的10個城市有7個在中國。

由于霾中細(xì)小粉粒狀的飄浮顆粒物直徑一般在0.01微米以下，可直接通過呼吸系統(tǒng)進入支氣管，甚至肺部。所以，霾影響最大的就是人的呼吸系統(tǒng)，空氣污染對健康的影響及防治也越來越多的被人們所關(guān)注。傳統(tǒng)的防霧霾口罩佩戴時呼吸不暢，不適合室內(nèi)長期佩戴；而目前市場上的空氣凈化儀成本較高，極其耗能，無法實現(xiàn)室內(nèi)外的空氣交換，造成室內(nèi)空氣不流通。因此，尋求一種更加方便有效、適用范圍廣的安全措施來防止霧霾顆粒對人體呼吸系統(tǒng)的產(chǎn)生危害具有十分重大的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜及其制備方法、用途，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，不僅對pm2.5顆粒具有明顯的阻隔作用、對空氣中的害氣體甲醛等都具有十分明顯的過濾作用，且該方法制備的空氣過濾膜尺寸可控，功能多樣，可大面積生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜的制備方法，包括以下步驟：

a、將聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、尼龍、聚酰亞胺、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或幾種配置成聚合物溶液，同時加入化學(xué)添加劑，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

b、將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值、推進速度、接收距離，紡絲時間，最終得到厚度均一的空氣過濾膜。

作為優(yōu)選，聚合物溶液中聚合物的添加量為20wt%～70wt%。

作為優(yōu)選，所述化學(xué)添加劑是二氧化鈦，氧化鋅中的一種或其混合物，化學(xué)添加劑的添加量為10wt%～40wt%。

作為優(yōu)選，靜電紡絲操作中，靜電紡絲機的注射器噴口處的針頭直徑為0.1mm～1mm，正負(fù)高壓的范圍為0～30kv，推注速度為0.001m/s～10m/s。

一種阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜，使用上述阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜的制備方法制備而成。

作為優(yōu)選，空氣過濾膜中所含聚合物纖維的直徑為2～10μm，添加劑顆粒的直徑為1～10μm。

一種空氣過濾窗，具備上述的阻擋霧霾顆粒的空氣過濾膜。

作為優(yōu)選，空氣過濾窗具有很高的機械強度，對霧霾顆粒和甲醛具有明顯的阻隔作用。

一種空氣過濾窗的制造方法，包括以下步驟：

a、將聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、尼龍、聚酰亞胺、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或幾種配置成聚合物溶液，同時加入化學(xué)添加劑，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

b、將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值、推進速度、接受距離，在接收器一端添加基板，控制靜電紡絲的時間，得到具有支撐硬度的空氣過濾膜；

c、將得到的具有支撐硬度的空氣過濾膜固定到固體框架上，制作成空氣過濾窗。

作為優(yōu)選，所述聚合物溶液中聚合物的添加量為20wt%～70wt%。

作為優(yōu)選，所述化學(xué)添加劑是二氧化鈦，氧化鋅中的一種或其混合物，化學(xué)添加劑的添加量為10wt%～40wt%。

作為優(yōu)選，靜電紡絲操作中，靜電紡絲機的注射器噴口處的針頭直徑為0.1mm～1mm，正負(fù)高壓的范圍為0～30kv，推注速度為0.001m/s～10m/s。

作為優(yōu)選，靜電紡絲機的注射器噴口與接收基板垂直，從注射器噴頭噴出的纖維與基板的角度為40～70度。

作為優(yōu)選，基板為金屬網(wǎng)或塑料基質(zhì)的多孔材料。

作為優(yōu)選，基板為鋁網(wǎng)或銅網(wǎng)。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明提供的過濾膜對霧霾空氣中的pm1顆粒、pm2.5顆粒、pm10顆粒以及甲醛等都具有十分明顯的阻擋作用，并且可以根據(jù)不同的需求添加不同的添加劑，如添加二氧化鈦可以增強過濾窗的機械強度，相比于目前市場上所使用的過濾膜可以實現(xiàn)明顯的技術(shù)進步。此外，本發(fā)明的空氣過濾膜可以大面積生產(chǎn)，制作成門窗，應(yīng)用范圍廣泛，具有普適性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所制備的空氣過濾膜的sem圖。

圖2為本發(fā)明實施例2所制備的空氣過濾膜的sem圖。

圖3為本發(fā)明實施例3所制備的空氣過濾膜的sem圖。

圖4為本發(fā)明實施例4所制備的空氣過濾窗的成品圖。

圖5為本發(fā)明實施例5所制備的空氣過濾窗的成品圖。

圖6為本發(fā)明實施例1-5所制備的空氣過濾膜對霧霾空氣各項污染參數(shù)的阻隔效果對比圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。

實施例1

（1）將聚乙烯吡咯烷酮溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的聚合物溶液，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

（2）將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值為7kv、推進速度為0.05m/s、紡絲時間2小時，最終得到厚度均一的空氣過濾膜。

實施例2

（1）將聚乙烯醇溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的聚合物溶液，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

（2）將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值為11kv、推進速度為0.2m/s、紡絲時間4小時，最終得到厚度均一的空氣過濾膜。

實施例3

（1）將聚乙烯吡咯烷酮溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的聚合物溶液，加入20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的二氧化鈦，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

（2）將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值為15kv、推進速度為0.1m/s、紡絲時間3小時，最終得到厚度均一的空氣過濾膜。

實施例4

（1）將聚乙烯吡咯烷酮溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的聚合物溶液，加入30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氧化鋅，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

（2）將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值為18kv、推進速度為0.15m/s、紡絲時間3小時；

（3）在接收器一端添加鋁網(wǎng)，控制靜電紡絲的時間3小時，得到具有一定支撐硬度的空氣過濾膜；

（4）將得到的具有一定支撐硬度的空氣過濾固定到固體框架上，制作成可阻擋霧霾顆粒的空氣過濾窗。

本發(fā)明的第五個實施例，所述的聚合物溶液是聚碳酸酯，接受器一端添加了基板（銅網(wǎng)），推注速度為0.15m/s，正負(fù)高壓為18kv,其中聚碳酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，添加劑二氧化鈦的量為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），將所得到的具有支撐度的空氣過濾膜組裝成過濾窗。

實施例5

（1）將聚碳酸酯溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的聚合物溶液，加入10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的二氧化鈦，攪拌使其成為均勻分布的溶液；

（2）將上述攪拌得到的溶液轉(zhuǎn)入靜電紡絲機的注射器噴口，調(diào)整電紡環(huán)境的濕度<30%，調(diào)節(jié)靜電紡絲的正負(fù)高壓值為18kv、推進速度為0.15m/s、紡絲時間3小時；

（3）在接收器一端添加鋁網(wǎng)，控制靜電紡絲的時間3小時，得到具有一定支撐硬度的空氣過濾膜；

（4）將得到的具有一定支撐硬度的空氣過濾固定到固體框架上，制作成可阻擋霧霾顆粒的空氣過濾窗。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。