高效空氣粒子過濾無紡布復(fù)合離子鍍納米金屬工藝及其制品的制作方法
【專利說明】高效空氣粒子過濾無紡布復(fù)合離子鍍納米金屬工藝及其制口叩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于功能性紡織材料領(lǐng)域，具體涉及一種高效空氣粒子過濾無紡布(簡稱HEPA)復(fù)合離子鍍納米金屬工藝及其制品。
【背景技術(shù)】
[0002]納米金屬(銀、銅、鋅、鎳及其合金等)是利用先進(jìn)的納米技術(shù)將金屬材料納米化，所述的金屬納米化粒子平均主要尺寸是小于10nm的單獨(dú)粒子或粒子聚集體。納米金屬可產(chǎn)生強(qiáng)大和持久的各種性能，如導(dǎo)電性、電磁屏蔽性、防靜電性、絕熱性和殺菌抗菌性等。如納米銀、納米銅、納米鋅、納米鎳合金等可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死650多種細(xì)菌和病毒，廣譜殺菌抗菌且無任何的耐藥性和毒副刺激作用。目前空氣凈化器和空調(diào)過濾器產(chǎn)品中大量使用的是高效空氣粒子過濾無紡布(HEPA)，它只有過濾功能，沒有殺菌抗菌功能，即無紡布過濾材料上吸附的細(xì)菌和病毒繼續(xù)存活，存在二次空氣污染的問題。高效空氣粒子過濾無紡布表面納米金屬化時(shí)，還存在一些核心的技術(shù)問題，一是納米金屬粒子數(shù)量不足和鍍層附著力不強(qiáng)，而使材料的各種優(yōu)異功能不夠持久和充足；二是納米金屬鍍層其納米粒子分布范圍難控、納米粒子分布不均勻，使納米級金屬鍍層變成為亞微米級甚至是微米級的金屬鍍層，而微米級金屬層的表面性能與納米級金屬層表面所具有的性能(如比表面積、表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)等)有巨大差別；三是基體含水含氣率高，會直接影響納米金屬鍍層附著力的強(qiáng)弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種高效空氣粒子過濾無紡布復(fù)合離子鍍納米金屬工藝，使鍍層的納米粒子分布窄且分布均勻，鍍層附著力強(qiáng)，使高效空氣粒子過濾無紡布具有良好的抗菌殺菌功能。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的高效空氣粒子過濾無紡布復(fù)合離子鍍納米金屬工藝，其特征在于，基體為高效空氣粒子過濾無紡布，所述工藝包括以下步驟:
[0005](I)所述基體在真空室內(nèi)，真空度為1Pa?3.0X10_4Pa，加熱溫度為80°C?180°C，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理；
[0006](2)采用陰極離子鍍膜設(shè)備，以氬氣或氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，真空度為1.0\10^^?3.0父101^，溫度為-1°〇?-35°〇，基體運(yùn)行速度1.0?20.0m/min，對基體進(jìn)行等離子體表面清潔處理，以金屬為靶材，采用復(fù)合離子鍍膜方式產(chǎn)生金屬離子和納米粒子，金屬離子和納米粒子密度為1.0?4.0g/m2，在基體表面鍍上了納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于10nm ；
[0007](3)將上述材料分切、計(jì)量、真空封裝。
[0008]本發(fā)明以高效空氣粒子過濾無紡布為基體，先對基體進(jìn)行真空除水脫氣處理，再采用復(fù)合離子鍍膜方式鍍納米金屬，具有納米金屬鍍層的納米粒子分布窄、納米金屬鍍層均勻性好、納米金屬表面活性高和無雜質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，制品既保持了其對PM2.5、細(xì)菌、病毒等的過濾作用，又具有很強(qiáng)的殺菌、殺病毒和抗菌功能。
[0009]進(jìn)一步地，所述復(fù)合離子鍍膜方式為電弧離子鍍膜和磁控濺射鍍膜這兩種鍍膜方式相結(jié)合。電弧離子鍍膜和磁控濺射鍍膜這兩種鍍膜方式的結(jié)合，能很好地控制產(chǎn)生的金屬離子和納米粒子的密度和二者間的比例，使鍍層附著力更強(qiáng)、均勻性更好。
[0010]更進(jìn)一步地，所述納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。納米粒子分布范圍窄、納米粒子分布均勻，鍍層附著力更強(qiáng)、度量更好。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明提供的高效空氣粒子過濾無紡布復(fù)合離子鍍納米金屬工藝，基體為高效空氣粒子過濾無紡布(HEPA)，高效空氣粒子過濾無紡布廣泛使用于空氣凈化器和空調(diào)過濾器產(chǎn)品中，具有過濾功能。高效空氣粒子過濾無紡布為密度20?100g/m2、厚度0.15?0.51mm、纖維單絲直徑0.006?0.050mm、細(xì)度1.8dtex?7.5dtex的聚醋纖維。
[0012]實(shí)施例1
[0013]基體為高效空氣粒子過濾無紡布，密度35g/m2、厚度0.20mm、纖維單絲直徑0.016mm、細(xì)度1.8dtex、幅寬1380mm。工藝步驟包括:
[0014](I)將基體放置在真空室內(nèi)，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度80?120°C，加熱時(shí)間30?50分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理。
[0015](2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設(shè)備，把處理后的基體放置在鍍膜設(shè)備的放卷裝置上，真空度為2.6X KT1Pa,溫度為_15°C，基體運(yùn)行速度為5.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護(hù)氣體，流量為1200ml/min，進(jìn)行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%高純度銀作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓460?880V，電流12?20A，采用復(fù)合離子鍍膜方式產(chǎn)生銀離子和納米粒子，銀離子和納米粒子密度為1.0?2.0g/m2，在基體表面鍍上了納米銀鍍層，納米銀鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。得到的制品在基體上鍍有納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。通過控制等離子體電源的功率和放卷速度，可以調(diào)節(jié)鍍層的厚度。
[0016](3)按要求將上述材料分切，計(jì)量，真空封裝。
[0017]實(shí)施例2
[0018]基體為高效空氣粒子過濾無紡布，密度35g/m2、厚度0.20mm、纖維單絲直徑0.016mm、細(xì)度1.8dtex、幅寬1380mm。工藝步驟包括:
[0019](I)將基體放置在真空室內(nèi)，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度80?120°C，加熱時(shí)間30?50分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理。
[0020](2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設(shè)備，把處理后的基體放置在鍍膜設(shè)備的放卷裝置上，真空度為2.8X KT1Pa,溫度為-15°C，基體運(yùn)行速度為8.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護(hù)氣體，流量為1200ml/min，進(jìn)行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%無氧銅作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓320?580V，電流15?36A，采用復(fù)合離子鍍膜方式產(chǎn)生銅離子和納米粒子，銅離子和納米粒子密度為1.0?3.0g/m2，在基