[发明专利]一种基于石墨烯材料过滤网制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业生产技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯材料过滤网制作工艺。

背景技术

众所周知，“烯境”空气净化技术是一种将石墨烯材料和过滤技术结合的新一代空气净化技术。

近年来石墨烯凭借其独特的结构和物理化学性能，已经成为空气治理领域的“新王牌”，石墨烯材料可与有机污染物之间产生强烈的络合反应，起到良好的吸附效果，还能将细菌直接杀死，从根本上治理空气环境。

目前石墨烯材料已经应用于清除甲醛等空气污染物，但是目前的产品存在以下问题：过滤材料容尘量小（CCM值），过滤材料衰减快，消灭空气中的有机有害物质不够彻底等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种基于石墨烯材料过滤网制作工艺，利用该工艺制成的基于石墨烯材料过滤网克服了滤材料容尘量小（CCM值），过滤材料衰减快的问题，是一种容量高，衰减慢的高性能滤材，可以彻底吸附并消灭空气中的有机有害物质。

一种基于石墨烯材料过滤网制作工艺，包括纳米级石墨烯颗粒的选取、超声搅拌熔融、高压枪喷熔和干燥成型。

作为优选，所述纳米级石墨烯颗粒的选取：选取直径为5-10纳米的石墨烯粉末颗粒，将石墨烯纳米颗粒、抗氧化剂及水溶胶按重量比10：1：1配比。

作为优选，所述超声搅拌熔融：将石墨烯纳米颗粒、抗氧化剂及水溶胶按重量比10：1：1配比后，在30℃下经超声搅拌机械地复合到一起，升温至300℃使混合物熔融，制成纳米石墨烯材料。

作为优选，所述高压枪喷熔：在进行高压枪喷熔前，先选取细度为3D-7D的中空三维聚丙烯纤维材料，不添加石墨烯材料直接精开松、梳理成型精细纤维层基材。

作为优选，当精开松、梳理厚度占组成整个HEPA滤网精细纤维层基材单页厚度的20%时，开始喷涂纳米石墨烯材料，精开松、梳理及梳理后HEPA滤网精细纤维层基材单页厚度0.1~1.5mm。

作为优选，所述精开松、梳理厚度占组成整个HEPA滤网精细纤维层基材单页厚度的20%后，将其引入到熔喷喷丝板下的接收装置上，将制备好的纳米石墨烯材料放入固态喷雾型高压枪内，并将喷射强压力调整在6-7KPa，并均匀喷射在精细纤维层基材上。

作为优选，使得基材与石墨烯相互渗透、融合，以提高其在聚丙烯材料中的分散性，石墨烯纳米颗粒在压力的推动下透过纤维表层，均匀镶嵌在内部各层间隙，石墨烯要达到所占石墨烯材料过滤网重量比例为15g/m²。

作为优选，所述干燥成型：根据使用产品要求制成厚度为0.1~1.5mm的石墨烯精细纤维层基材，再经过多层复合加工形成石墨烯HEPA过滤网，最后将其置于40℃真空干燥箱干燥24h干燥后，使其形成具有大量孔洞的掺杂石墨烯纳米材料的复合过滤材料，即HEPA滤网层。

作为优选，发明滤材累积净化量CCM为：M颗粒物≥9000mg。

作为优选，径向断裂强度500N/cm。

本发明的有益效果：

使纳米级石墨烯均匀的分布于精细纤维层之中，最大化的利用了纳米级石墨烯的特性；极大改善复合材料的强度和韧性, 使得复合材料的性能得到极大提升。

经过试验，本发明所述的过滤网是目前滤材中强度较高的材料，其径向断裂强度500N/cm，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。

石墨烯具有较大的理论比表面积，本发明墨烯材料过滤网，其石墨烯均匀渗透在滤网基材间隙中，使得滤网纤维成分具有很大的比表面积且上面有很多微孔结构，因此与传统的过滤材料相比有更强的吸附效果。

按照国家标准GB/T18801-2015对上述滤网进行了颗粒物累积净化量CCM的试验，与普通的材料对比，在同等的条件下，材料的累积净化量CCM性能提高了18%，在实验室条件下，以特定的烟尘颗粒物为目标污染物测试得出，本发明滤材累积净化量CCM为：M颗粒物≥9000/mg。

是一种衰减慢的高性能滤材，容量高，普通滤材累积净化量CCM值为：M颗粒物≤8000/mg，因此在一般环境下，本发明滤网使用时长明显增加。

附图说明

图1为本发明基于石墨烯材料过滤网制作工艺的工艺流程图。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明的基于石墨烯材料过滤网制作工艺做详细说明。