含多孔泡沫金属的油烟过滤材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于油烟空气过滤的多孔泡沫金属油烟过滤材料,尤其涉及一种 具有抗菌防霉性能的用于油烟空气过滤的多孔泡沫金属油烟过滤材料及其制备方法,特别 适用于室内油烟空气的过滤。 技术背景
[0002] 随着人们生活质量的不断改善,对餐饮厨房油烟的净化要求也越来越高,国家 对餐饮油烟污染治理的力度也不断增大,于2000年7月颁布了《餐饮业油烟排放标准》 (GB18483-2001),规定了餐饮业单位油烟的最高允许排放浓度和油烟净化设备的最低去除 率。目前,用于厨房油烟净化过滤的各类设备中,净化效率高、使用管理方便的为过滤吸附 式油烟净化器,该设备主要是通过过滤材料对油烟颗粒的拦截、吸附来实现对油烟空气的 净化过滤。在用于油烟过滤的材料中,聚酯、丙纶等聚合物无纺布过滤材料虽然质轻、过滤 净化效率较高,但耐热温度低,存在安全隐患,且使用更换频繁;多孔陶瓷又存在质量大,对 油烟空气净化效率低等问题。
[0003] 因此,目前急需一种耐热、不易燃、质轻、强度高、过滤净化效率较高,且具有一定 的抗菌防霉性能的新型油烟过滤材料。
【发明内容】
[0004] 为此,本发明的发明人考虑用具有一定孔隙率、孔径大小适宜的多孔泡沫金属材 料作为油烟过滤净化器中的过滤材料。本发明的多孔泡沫金属质量较低、强度高、耐热性 好,用于室内空气净化寿命长,特别是在油烟空气过滤方面可反复使用且不易燃烧、大大降 低了火灾隐患。同时,基于泡沫金属孔隙多、比表面积大、是细菌霉菌滋生的温床,本发明的 发明人进一步使其具有一定的抗菌防霉性能。虽然现有技术中已有人提出使用泡沫银或在 泡沫金属表面镀银来增强其抗菌性,但抗菌效果并不明显,且耗银量大、费用成本高。
[0005] 在本发明中,发明人提供了一种多孔泡沫金属材质的油烟过滤材料,其不仅耐热、 不易燃、质轻、强度高、过滤净化效率较高,而且还具备良好的抗菌防霉性能,且其制备过程 中耗银量低。
[0006] 本发明一方面提供一种油烟空气过滤材料,其包括:
[0007] 具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属,其中,所述多孔泡沫金属的孔隙率在 90%~99%之间;孔径大小在20~200PPI之间。
[0008] 在一个实施方式中,所述多孔泡沫金属通过选自以下的方法制得:气体注入法、固 体发泡法、熔模铸造法、粉末成型法、浆料发泡法、金属粉末烧结法、熔模铸造法、电沉积法、 等离子溅射法中的一种或多种。
[0009] 本发明另一方面提供一种油烟空气过滤材料,其包括:
[0010] 具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属,其中,所述多孔泡沫金属的孔隙率在 90%~99%之间;孔径大小在20~200PPI之间;
[0011] 其中,所述多孔泡沫金属的孔隙表面包含抗菌浸镀液、防霉剂中的一种或两种。
[0012] 本发明又一方面提供一种制备所述油烟空气过滤材料的方法,其中,所述方法包 括:
[0013] (1)提供一种多孔泡沫金属;
[0014] (2)在以下条件下对所述多孔泡沫金属进行抗菌浸镀液浸镀:
[0015]
[0016] (3)任选的,进一步喷涂防霉剂、钝化、干燥,获得油烟空气过滤材料。
[0017] 在一个实施方式中,所述防霉剂选自多菌灵、防霉胺、噻苯咪唑、维尼净SB-I中的 一种或多种。
[0018] 在一个实施方式中,在进行抗菌浸镀液浸镀之前,对多孔泡沫金属进行碱洗除油、 酸洗除锈,并进行活化。
[0019] 在一个实施方式中,在碱洗除油、酸洗除锈之后、在进行活化之前,不对多孔泡沫 金属进行抛光处理。
[0020] 在一个实施方式中,所述钝化按照以下所述进行:钝化液包含苯并三氮唑,2~ 8g/L ;助剂为0~500mg/L的钼酸钠和0~600mg/L的聚乙烯醇;钝化温度为300~450°C, 钝化时间8~20分钟。
[0021] 在一个实施方式中,所述活化按照以下所述进行:在由0. 5~1.0g/L氯化钯、 20~40g/L氯化亚锡和150~400ml盐酸组成的胶体钮活化液中,于室温条件下处理1~ 15分钟。这样有利于提高基体表面的附着性能。
[0022] 本发明所述多孔泡沫金属油烟过滤材料具有以下技术优势:
[0023] (1)具有较高的比表面积、风阻低、过滤净化效果好,可达75%以上;
[0024] (2)所述多孔泡沫金属质量较低、强度高、耐热性好,用于室内空气净化寿命长,特 别是在油烟空气过滤方面可反复使用且不易燃烧、大大降低了火灾隐患;
[0025] (3)所述多孔泡沫金属均匀分布了抗菌银离子和防霉剂,具有明显的抗菌防霉效 果,而且多孔泡沫金属的表面具有一定的粗糙度,提高了吸附净化性,油烟净化效率可达到 82%以上;和
[0026] (4)本发明所述油烟空气过滤材料的制备方法工艺成熟简单,不必消耗太多的银 便可得到理想的抗菌效果,高附加值且价格相对低,有利于其在室内油烟空气过滤方面的 普及。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明一个实施方式中制备具有抗菌防霉性能的多孔泡沫金属的工艺流 程图。
[0028] 图2为本发明一个实施方式中所制得的具有抗菌防霉性能的多孔泡沫金属的结 构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 以下,申请人详细的说明本发明包含多孔泡沫金属的油烟空气过滤材料。
[0030] 本发明的技术目的在于将具有一定孔隙率、孔径大小适宜的多孔泡沫金属作为油 烟空气过滤材料,并采用特殊措施提高其抗菌防霉性,由此提供了一种具有抗菌防霉性能 的多孔泡沫金属油烟过滤材料。
[0031] 本发明所述具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属可作为油烟过滤材料,该过 滤材料的孔隙率在90%~99%之间,优选96 %~98% ;孔径大小在20~200PPI之间,优 选 30 ~50PPI。
[0032] 在一个优选的实施方式中,用于获得多孔泡沫金属所使用的金属原材料包含但不 限于铁、铜、铝、镍等金属中的一种或合金。
[0033] 在一个优选的实施方式中,所述多孔泡沫金属的制备方法选自气体注入法、固体 发泡法、熔模铸造法、粉末成型法、浆料发泡法、金属粉末烧结法、熔模铸造法、电沉积法、等 离子溅射法等其中的一种,优选电沉积法。
[0034] 本发明所述具有抗菌防霉性能的多孔泡沫金属的制备方法如下:
[0035] 将所得到的多孔泡沫金属经碱洗除油、酸洗除锈、活化后,再经抗菌浸镀液浸镀, 水洗后再由喷涂防霉剂,最后钝化、吹干密封,最终得到开放式多孔泡沫金属过滤材料。
[0036] 在一个优选的实施方式中,所述的抗菌浸镀液,其工艺参数如下:
[0037]
[0038] 在一个优选的实施方式中,所述防霉剂选自多菌灵、防霉胺、噻苯咪唑、维尼净 SB-I等中的一种或多种。
[0039] 在一个优选的实施方式中,所述碱洗除油采用浸泡法或喷射法,操作温度为45~ 65°C,处理时间为15~25分钟。在一个优选实施方式中,碱洗除油后须对泡沫金属进行漂 洗,最好先用热水浸洗一遍,后用热水、温水或冷水不断漂洗,直至碱液除油液浓度低于原 浓度的3%为止。
[0040] 在一个优选的实施方式中,所述酸洗除锈采用硫酸、盐酸、磷酸等其中一种或多种 酸液对泡沫金属进行浸泡或刷洗,操作温度为10~30°C,处理时间为8~20分钟,最后再 用水洗。
[0041] 在一个优选的实施方式中,所述钝化处理中的钝化液以苯并三氮唑为主,2~8g/ L ;助剂为钼酸钠0~500mg/L,和聚乙烯醇0~600mg/L ;钝化温度为300~450°C,钝化时 间为8~20分钟。
[0042] 在一个优选的实施方式中,为了进一步增加泡沫金属抗菌防霉的比表面积,经碱 洗除油、酸洗除锈后的泡沫金属直接进行活化,不进行抛光处理。
[0043] 下面通过具体实例来说明该具有抗菌防霉性能、油烟空气过滤用的泡沫金属的制 作过程,使技术人员更加清楚地了解本发明的优点。应该理解,其中的内容只是用作说明, 而绝非对本发明的保护范围构成限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按 照常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。
[0044] 实施例1
[0045] 1.采用电沉积法制备泡沫金属:
[0046] 先以连续的高分子海绵为基体,采用涂覆导电胶工艺对其进行导电处理,除膜、压 匀、烘干固化后,再采用氨基磺酸盐体系在40~50°C的温度下对其进行电镀,然后在600°C 下氧化12分钟,除去基材海绵,在氢气氛围下900°C下40分钟还原烧结,得到多孔泡沫铁, 该材料孔径为45PPI,孔隙率约为97. 5 %。
[0047] 2.对多孔泡沫金属进行处理
[0048] 将得到的多孔泡沫铁在50~55°C的碱液除油液中浸泡18~20分钟,用热水漂洗 1遍、温水洗涤2~3遍后,再用10g/l的盐酸在20~25°C下浸泡12~15分钟,水洗2~ 3遍,然后浸入胶体钯活化液中活化5~10分钟。
[0049] 3.抗菌浸镀液浸镀
[0050] 将活化好的多孔泡沫铁放入由0. 400~0. 500mol/L硝酸银、0. 300~0. 400mol/L 三氟乙酸与约0. lmol/L羧酸组成的抗菌浸镀液中,在20~25°C的温度下浸镀10~15分 钟,水洗1遍后再自下而上地喷涂有效量的防霉剂。
[0051] 使用由以苯并三氮唑为主的钝化液在350~400°C的温度下钝化10~15分钟。
[0052] 4.在常温通风处吹干,便得到了具有抗菌防霉性能的多孔铁油烟过滤材料。
[0053] 根据GB 18483-2001《饮食业油烟排放标准》规定的测试方法,在I. 25m/s的风速 下,风阻为18Pa,油烟净化效率可达83%以上。
[0054] 根据JIS Z 2801-2010《抗菌产品一抗菌活性和效果试验》规定的抗菌性能测试 方法和JIS Z 2911-2010《抗霉性测试方法》中的方法A,得到本发明多孔铁油烟过滤材料 的抗菌性能和防霉等级如下表1所示。
[0055] 表1 :多孔铁油烟过滤材料抗菌防霉数据
[0056]
[0057] 应该理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各 种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种油烟空气过滤材料,其包括: 具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属,其中,所述多孔泡沫金属的孔隙率在 90%~99%之间;孔径大小在20~200PPI之间。2. 如权利要求1所述的油烟空气过滤材料,其特征在于,所述多孔泡沫金属通过选自 以下的方法制得:气体注入法、固体发泡法、熔模铸造法、粉末成型法、浆料发泡法、金属粉 末烧结法、熔模铸造法、电沉积法、等离子溅射法中的一种或多种。3. -种油烟空气过滤材料,其包括: 具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属,其中,所述多孔泡沫金属的孔隙率在 90%~99%之间;孔径大小在20~200PPI之间; 其中,所述多孔泡沫金属的孔隙表面包含抗菌浸镀液、防霉剂中的一种或两种。4. 一种制备权利要求3所述油烟空气过滤材料的方法,其中,所述方法包括: (1) 提供一种多孔泡沫金属; (2) 在以下条件下对所述多孔泡沫金属进行抗菌浸镀液浸镀:(3) 任选的,进一步喷涂防霉剂、钝化、干燥,获得油烟空气过滤材料。5. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述防霉剂选自多菌灵、防霉胺、噻苯咪唑、 维尼净SB-I中的一种或多种。6. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,在进行抗菌浸镀液浸镀之前,对多孔泡沫金 属进行碱洗除油、酸洗除锈,并进行活化。7. 如权利要求6所述的方法,其特征在于,在碱洗除油、酸洗除锈之后、在进行活化之 前,不对多孔泡沫金属进行抛光处理。8. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述钝化按照以下所述进行:钝化液包含苯 并三氮唑,2~8g/L ;助剂为0~500mg/L的钼酸钠和0~600mg/L的聚乙烯醇;钝化温度 为300~450°C,钝化时间8~20分钟。9. 如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述活化按照以下所述进行:在由0. 5~ I. 〇g/L氯化钯、20~40g/L氯化亚锡和150~400ml盐酸组成的胶体钯活化液中,于室温 条件下处理1~15分钟。
【专利摘要】本发明涉及一种含多孔泡沫金属的油烟过滤材料及其制备方法。所述含多孔泡沫金属的油烟过滤材料包括:具有开放式多孔网络结构的多孔泡沫金属,其中,所述多孔泡沫金属的孔隙率在90%~99%之间;孔径大小在20~200PPI之间。本发明所述油烟空气过滤材料还包括其孔隙表面包含抗菌浸镀液、防霉剂中的一种或两种的多孔泡沫金属。本发明还涉及一种制备所述油烟空气过滤材料的方法。本发明所述用于油烟空气过滤的多孔泡沫金属油烟过滤材料,尤其具有抗菌防霉性能的用于油烟空气过滤的多孔泡沫金属油烟过滤材料特别适用于室内油烟空气的过滤。
【IPC分类】B01D39/14
【公开号】CN104888537
【申请号】CN201510373428
【发明人】杨海茹
【申请人】浙江金海环境技术股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日