本發(fā)明涉及空氣過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌過(guò)濾芯，尤其是涉及一種以石墨烯基無(wú)紡布包裹活性炭的抗菌過(guò)濾芯。
背景技術(shù)：
室內(nèi)的空氣質(zhì)量深深影響著人們的身體健康，檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前因房屋裝修產(chǎn)生的甲醛、苯、tvoc等污染物已成為了室內(nèi)空氣的主要?dú)⑹?，另外，廚房油煙、廁所異味、清潔劑的化學(xué)釋放物，pm2.5微塵以及花粉、寵物皮屑等也是室內(nèi)污染物的主要構(gòu)成部分，關(guān)注家人健康呼吸，凈化室內(nèi)空氣成為了一件迫不及待的事。在空氣凈化器中，活性炭被放置在濾網(wǎng)中。這種細(xì)小的炭粒體積雖小，可是卻有很大的表面積。內(nèi)部帶有豐富的微孔，具有很強(qiáng)的吸附能力。還能與氣體和雜質(zhì)充分接觸，將它們吸附，從而起到凈化空氣的作用。然而，活性炭吸附是一種物理吸附，不具有殺菌作用。同時(shí)，吸附住活性炭表面的灰塵，花粉等會(huì)滋生細(xì)菌和真菌，從而降低活性炭的吸附能力，長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生異味。
專(zhuān)利cn201520494263.2中公開(kāi)了一種石墨烯兩級(jí)濾芯，它包括兩級(jí)過(guò)濾級(jí)，第一過(guò)濾級(jí)內(nèi)置有活性炭顆粒，第二過(guò)濾級(jí)內(nèi)置有石英砂顆粒，所述石英砂顆粒的表面裹有石墨烯薄膜層。所述兩級(jí)過(guò)濾級(jí)之間通過(guò)無(wú)紡布分開(kāi)；所述第一過(guò)濾級(jí)靠近進(jìn)水口，第二過(guò)濾級(jí)靠近出水口。該專(zhuān)利將石墨烯薄膜層裹在石英砂顆粒上達(dá)到進(jìn)一步過(guò)濾的效果，但無(wú)法阻止細(xì)菌和真菌的滋生，無(wú)法有效去除異味，過(guò)濾芯的使用壽命較短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種以石墨烯基無(wú)紡布包裹活性炭的抗菌過(guò)濾芯。該抗菌過(guò)濾芯不僅具有超高的粉塵，霧霾等過(guò)濾性能，同時(shí)具有超長(zhǎng)期的殺菌功能，從而可以抑制在過(guò)濾吸附的細(xì)菌真菌等滋生，有效去除異味的同時(shí)，延長(zhǎng)過(guò)濾芯的使用壽命。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
優(yōu)選地，所述氧化石墨烯為改性氧化石墨烯。
優(yōu)選地，所述改性氧化石墨烯采用的改性劑為十八烷基胺(oda)，3-胺基-丙基三乙氧基硅烷(apts)，十六烷基三甲基溴化銨(ctab)。其中ctab改性氧化石墨烯的殺菌效果最好。
所述活性炭包括由石墨烯改性的活性炭。
優(yōu)選地，所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為以下任一種：
將氧化石墨烯基溶液噴涂到無(wú)紡布上即可；或
采用氧化石墨烯纖維制備成石墨烯無(wú)紡布。
優(yōu)選地，所述氧化石墨烯基溶液包括以下重量含量的各組分：
改性氧化石墨烯0.01～2％，活性炭20～30％，粘膠20～25％，去離子水余量。
優(yōu)選地，所述氧化石墨烯基溶液的噴涂量為：每1m2無(wú)紡布上噴涂50～100ml。
優(yōu)選地，所述采用氧化石墨烯纖維制備成石墨烯無(wú)紡布的具體步驟如下：
s1、石墨烯通過(guò)插層剝離制備氧化石墨烯；
s2、氧化石墨烯采用改性劑進(jìn)行改性，制得改性氧化石墨烯；
s3、改性氧化石墨烯溶解在溶劑中，制得改性氧化石墨烯紡絲液；
s4、改性氧化石墨烯紡絲液與尼龍或滌綸等纖維切片，熔融成型，制得改性氧化石墨烯功能切片；
s5、將改性氧化石墨烯功能切片熔融紡絲制得石墨烯纖維；
s6、石墨烯纖維和粘膠混合加工即制得石墨烯無(wú)紡布。
優(yōu)選地，所述制得的石墨烯無(wú)紡布中，改性石墨烯質(zhì)量含量為0.01～5％。
優(yōu)選地，所述濾芯形狀為鍥形折疊，配以硬質(zhì)外框，構(gòu)成板型或環(huán)形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的抗菌過(guò)濾芯可用于空氣過(guò)濾和水過(guò)濾。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
本發(fā)明增加了石墨烯復(fù)合無(wú)紡布過(guò)濾層，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)空氣和水中污染物的吸附。同時(shí)，氧化石墨烯基無(wú)紡布可以有效抑制過(guò)濾芯表面和內(nèi)部細(xì)菌、真菌的滋生，消除異味，延長(zhǎng)過(guò)濾芯的使用時(shí)間。且氧化石墨烯的加入不會(huì)影響其他吸附物質(zhì)的吸附。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為：將以下組分和質(zhì)量百分含量的各組分形成的氧化石墨烯基溶液噴涂到無(wú)紡布上即可：十八烷基胺改性氧化石墨烯0.01％、活性炭20％、粘膠25％，余量去離子水。
所述氧化石墨烯基溶液的噴涂量為每1m2無(wú)紡布上噴涂50～100ml。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為：將以下組分和質(zhì)量百分含量的各組分形成的氧化石墨烯基溶液噴涂到無(wú)紡布上即可：3-胺基-丙基三乙氧基硅烷改性氧化石墨烯1％、活性炭30％、粘膠20％，余量去離子水。
所述氧化石墨烯基溶液的噴涂量為每1m2無(wú)紡布上噴涂50～100ml。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為：將以下組分和質(zhì)量百分含量的各組分形成的氧化石墨烯基溶液噴涂到無(wú)紡布上即可：十六烷基三甲基溴化銨改性氧化石墨烯1％、活性炭30％、粘膠20％，余量去離子水。
所述氧化石墨烯基溶液的噴涂量為每1m2無(wú)紡布上噴涂50～100ml。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為：將以下組分和質(zhì)量百分含量的各組分形成的氧化石墨烯基溶液噴涂到無(wú)紡布上即可：十六烷基三甲基溴化銨改性氧化石墨烯2％、活性炭25％、粘膠22％，余量去離子水。
所述氧化石墨烯基溶液的噴涂量為每1m2無(wú)紡布上噴涂50～100ml。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。
所述氧化石墨烯基無(wú)紡布的制備方法為：
s1、石墨烯通過(guò)插層剝離制備氧化石墨烯；
s2、氧化石墨烯采用改性劑進(jìn)行改性，制得改性氧化石墨烯；
s3、改性氧化石墨烯溶解在溶劑中，制得改性氧化石墨烯紡絲液；
s4、改性氧化石墨烯紡絲液與尼龍或滌綸等纖維切片，熔融成型，制得改性氧化石墨烯功能切片；
s5、將改性氧化石墨烯功能切片熔融紡絲制得石墨烯纖維；
s6、石墨烯纖維和粘膠混合加工即制得石墨烯無(wú)紡布。
所述制得的石墨烯無(wú)紡布中，改性氧化石墨烯質(zhì)量含量為0.01～5％，所述改性劑為十八烷基胺。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例7基本相同，不同之處僅在于：本實(shí)施例所述的改性氧化石墨烯，所述改性劑為十六烷基三甲基溴化銨。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供了一種常規(guī)的抗菌過(guò)濾芯，其組成僅包括活性炭。
對(duì)比例2
本對(duì)比例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，其組成包括活性炭和無(wú)紡布，所述活性炭被無(wú)紡布包裹，所述無(wú)紡布上不含有氧化石墨烯。
對(duì)比例3
本對(duì)比例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，包括氧化石墨烯基無(wú)紡布和活性炭，所述活性炭被氧化石墨烯基無(wú)紡布包裹。所述氧化石墨烯為未經(jīng)改性的氧化石墨烯。
對(duì)比例4
本對(duì)比例提供了一種抗菌過(guò)濾芯，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3基本相同，不同之處僅在于：所述氧化石墨烯基溶液中，活性炭含量為15％。
效果驗(yàn)證：
將各實(shí)施例和對(duì)比例制得的抗菌過(guò)濾芯用于空氣過(guò)濾效果的測(cè)試，所述測(cè)試方法為：殺菌測(cè)試：aatcc100-2012。其結(jié)果如表1所示。
表1
綜上所述，本發(fā)明增加了石墨烯復(fù)合無(wú)紡布過(guò)濾層，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)空氣污染物的吸附。同時(shí)，氧化石墨烯基無(wú)紡布可以有效抑制過(guò)濾芯表面和內(nèi)部細(xì)菌、真菌的滋生，消除異味，延長(zhǎng)過(guò)濾芯的使用時(shí)間。且氧化石墨烯的加入不會(huì)影響其他吸附物質(zhì)的吸附。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。