CN103566668A - 空气净化过滤网 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气净化过滤网，包括矩形框架、滤网支架、滤料和上下层保护网，滤网支架和滤料置于上下层保护网之间，其特征在于：滤料的有效活性物质为活性炭颗粒和远红外吸附颗粒，其中，所述远红外吸附颗粒中膨胀石墨和托玛琳电气石的质量比为1：1；本发明可以持续释放远红外线，延长滤料中活性炭有效作用时间并且对空气中的自然菌有一定得消亡作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤网，特别是一种空气净化过滤网。
背景技术
随着工业化生产的快速发展，城市环境日益受到来自各方面的污染，居住在城市中的居民身体因此受到空气污染的侵害,由于室外空气质量的下降，也影响到市内空气的质量水平，研发一种高效、快速过滤空气中的粉尘、降低和杀灭空气中致病微生物的过滤系统将对人类健康起到积极的作用。
近年来空气净化网已经被人们广泛认可和应用，过滤系统主要采用无纺布或纸质过滤颗粒粉尘、活性炭吸附有害气味等模式，这种方法理论上是有效地，但由于这些材料的物理特性决定具有明显的缺陷，比如活性炭一旦与空气中的水分子结合，即丧失了有效吸附的能力，因此使用时限短、能力差。
发明内容
本发明的目的在于：针对活性炭一旦与空气中的水分子结合，即丧失了有效吸附的能力的实际问题，提供一种可以延长滤料中活性炭有效作用时间的高效过滤和杀菌的空气净化过滤网。
本发明是这样实现的：
一种空气净化过滤网，包括矩形框架、滤网支架、滤料和上下层保护网，滤网支架和滤料置于上下层保护网之间，其特征在于：滤料的有效活性物质为活性炭颗粒和远红外吸附颗粒，其中，所述远红外吸附颗粒中膨胀石墨和托玛琳电气石的质量比为1：1。
本发明的一种优选，所述远红外吸附颗粒与活性炭颗粒的质量比1:10。
本发明的一种优选，所述活性炭颗粒为椰子壳活性炭颗粒。
本发明的一种优选，所述滤网支架为蜂窝状结构。
本发明的一种优选，所述滤网支架由纸质、塑料或铝质材料制成。
本发明的一种优选，所述远红外吸附颗粒是这样获得：采用表面活性剂烷醇酰胺,在超声条件下将膨胀石墨与托玛琳电气石按质量比1:1混合，再加入乙酸铵金属盐溶液，并继续超声，混合为均匀的远红外吸附液转入高压釜内，升温至150-250℃，压强10~20MPa，在超声条件下加入胶黏剂氢氧化铝凝胶搅拌，通过模型将混合物制备成球形颗粒，最后进行烘干得到远红外吸附颗粒。
本发明的一种优选，所述空气净化过滤网还设有过滤层，过滤层为聚丙烯HEPA均匀喷洒纳米银溶液后形成的叠片状结构；所述过滤层边缘与空气净化过滤网同矩形框架固定。
本发明的优点在于：
1. 空气净化过滤网中远红外吸附颗粒与空气中的水分子接触后，可以瞬间并持续地释放负离子和远红外线，从而催化分解甲醛、苯、乙醛等有害有机分子，促进空气中悬浮物的沉降，纳米级微孔比活性炭更多，因此对极性气体化合物具有着更强的吸附效果，能高效清除空气中的阳离子和自由基，达到净化空气的目的；同时还能吸收利用空气中的水分，具有较强的干燥作用，减少水分对活性炭的影响，延长活性炭有效作用的时间，此外球形颗粒尺寸小、表面积大、颗粒表面的键态和内部不同、表面原子配位不全，大大增大了化学反应的接触面，促进催化效率的提高。
2.过滤层为聚丙烯和纳米银抗菌剂组成的低阻值、高效能HEPA滤网，能有效滤除5微米以下的尘埃及微生物，其附着在HEPA上的纳米银涂层可以杀灭多种致病真菌，抑制病毒生长。
3.高效率微粒滤网呈多层折叠，展开后面积增加约11倍，并维持滤网的高度通透性。
附图说明
图1 为蜂窝状支架示意图。
图2 为空气净化过滤网断面示意图。
图3为含过滤层的空气净化过滤网断面示意图。
其中 1为矩形框架；2为保护网；3为滤网支架；4为活性炭颗粒；5为远红外吸附颗粒；6为过滤层。
具体实施例
结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1 制备远红外吸附颗粒
所述远红外吸附颗粒采用如下方法制备：
1）使用焙烧炉将石墨加热至500-1000℃，经加热膨胀生成石墨“蠕虫”；“蠕虫”的外壁有孔洞，这些孔相互连通形成网络空隙结构，大大增加对有害气体的吸附性；
2）使用焙烧炉将托玛琳电气石加热至500-1000℃，去除杂质，使其纯化；
3）采用表面活性剂烷醇酰胺,在超声条件下将步骤1）所得的膨胀石墨与步骤2）所得的托玛琳电气石按质量比1:1混合，加入乙酸铵金属盐溶液，并继续超声，混合为均匀的远红外吸附液；
4）将3）步骤中的远红外吸附液转入高压釜内，升温至150-250℃，压强10~20MPa，使难溶或不溶的物质溶解，在超声条件下加入胶黏剂氢氧化铝凝胶搅拌，通过模型将混合物制备成球形颗粒，最后进行烘干得到远红外吸附颗粒材料。
远红外吸附颗粒一旦与空气中的水分接触，可以瞬间并持续地释放负离子和远红外线，从而催化分解甲醛、苯、乙醛等有害有机分子，促进空气中悬浮物的沉降，并能高效清除空气中的阳离子和自由基，净化空气，纳米级远红外吸附颗粒微孔比活性炭更多，因此对极性气体化合物具有着更强的吸附效果。同时还能吸收利用空气中的水分，具有较强的干燥作用，减少水分对活性炭的影响，弥补了活性炭遇水失活的缺陷。
实施例2 空气净化过滤网的制备
1）活性炭的制备：采用干燥优质椰壳，使用内热式高温回转炉并通入水蒸气活化，使温度维持在400-600℃，制成外观呈黑色块状的活性炭颗粒冷却到室温。
2）过滤网的制备：使用纸质、塑料或铝质材料制成蜂窝状滤网支架，并在一侧粘附透气防漏高密度网状材料；将步骤1）所得的椰壳活性炭颗粒用微波直接加热到100-150?C，烘干后与实施例1所得远红外吸附颗粒按1:10比例均匀分布于蜂窝支架内；再使用透气防漏高密度网状材料封堵加料后的过滤网支架。
实施例3 制备空气净化过滤网
使用纸质、塑料或铝质材料制成蜂窝状滤网支架，并在一侧粘附透气防漏高密度网状材料，再按1:4比例均匀放入实施例1所得远红外吸附颗粒和实施例2所得的椰壳活性炭颗粒，最后用透气防漏高密度网状材料封堵加料后的过滤网支架。
实施例4 制备含过滤层的空气净化过滤网
1）过滤层的制备：
a）使用无机铝盐，在200-400?C高温下焙烧，制备成氧化铝，用超声波设备对氧化铝进行纳米处理，形成纳米氧化铝，再加入纳米银抗菌剂溶液，形成液态纳米银混合液，加入的纳米银抗菌剂溶液与纳米氧化铝的质量比为5：1；
b）选取优质聚丙烯材料，经550?C高温焙烧，再加入硝酸铝混合，煅烧，再经熔融纺丝法形成新型过滤材料聚丙烯HEPA；
2）将步骤1）所得过滤层与实施例2所得过滤网叠放，用同一矩形框架固定，即获得含过滤层的空气净化过滤网。
实施例5 空气净化测试
取相同几何尺寸的实验网和对照网，测试它们远红外发射、过滤悬浮粒子的直径、甲醛及苯的去除率。
实验网：实施例2所得空气净化过滤网。
对照网：普通活性炭过滤网，活性炭来源于实施例2步骤1）。
把两种过滤网置于同一款净化器中，在相同的环境下，选择一空间为30m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为45-55%，风速：600-1000转/min，6小时后，分别测试对照网与实验网的远红外发射、过滤悬浮粒子直径、甲醛和苯的去除率。
远红外红外线波长检测仪器：远红外频谱检测仪。
过滤悬浮粒子的直径测试方法：
a)实验环境：空间为30m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为45-55%；
b)检测仪器：激光粒子计数仪；
c)检测方法：安装上述实验网和对照网后开启仪器，运行6h，根据EN8122-3平均计数法测试，在0.32L/min.cm 2的风速下，测试两种滤网对颗粒尘的过滤效率。结果记录在表1中。
甲醛、苯去除率的测试方法：
实验环境如下：
甲醛、苯去除率测试：空间为30m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为45-55%；
检测仪器：甲醛分析仪、FIX550型有毒有害气体检测仪；
检测方法：分别安装两种过滤网，仪器在急速档的状态下运行6h后，进行检测，有效去除率的计算方法参照《消毒技术规范》。
6h后甲醛、苯去除率的对比结果记录在表1中。同时，对实验网在实验期间0.5h、1h、3h、6h对甲醛、苯去除率分别记录在表2中。
表1：实验网与对照网吸附净化比较
表2：实验网不同时间对空气中甲醛、苯的去除率
实施例6 活性炭含水率测试
取相同几何形状的实验网与对照网，测试其中活性炭颗粒一段时间内含水率的变化。
实验网：实施例2所得空气净化过滤网。
对照网：普通活性炭过滤网，活性炭来源于实施例2步骤1）。
实验网与对照网初始活性炭重量均为1000g，在相同的环境下，选择一空间为30m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为45-55%，利用活性炭水分测量仪测试6个月内两种过滤网中活性炭的重量及含水率变化，结果如表3所示。
表3 活性炭含水率
实施例7 过滤网对空气中自然菌的作用测试
实验材料：安装本发明实施例4获得含过滤层的空气净化过滤网。
实验环境：空间为30m3的房间，测试温度为23-25℃、相对湿度为45-55%。
检测仪器：用Andersen型六级空气生物采样器采集空气中的自然菌。
检测方法：采样时，采样器置室内中央距地面1.0m高处。
开启机器进行计时，分别于0.5h、1h、3h、6h时，用同法分别采集空气中的自然菌。实验重复3次，所得结果的平均值记录在表4中。
表4：本发明过滤网对空气中自然菌的作用结果
以上依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (7)
1.一种空气净化过滤网，包括矩形框架、滤网支架、滤料和上下层保护网，滤网支架和滤料置于上下层保护网之间，其特征在于：滤料的有效活性物质为活性炭颗粒和远红外吸附颗粒，其中，所述远红外吸附颗粒中膨胀石墨和托玛琳电气石的质量比为1：1。
2.根据权利要求1所述的空气净化过滤网，其特征在于，所述远红外吸附颗粒与活性炭颗粒的质量比1:10。
3.根据权利要求2所述的空气净化过滤网，其特征在于，所述活性炭颗粒为椰子壳活性炭颗粒。
4.根据权利要求3所述的空气净化过滤网，其特征在于，所述滤网支架为蜂窝状结构。
5.根据权利要求4所述的空气净化过滤网，其特征在于，所述滤网支架由纸质、塑料或铝质材料制成。
6.根据权利要求1-5之一所述的空气净化过滤网，其特征在于，所述远红外吸附颗粒是这样获得：采用表面活性剂烷醇酰胺,在超声条件下将膨胀石墨与托玛琳电气石按质量比1:1混合，再加入乙酸铵金属盐溶液，并继续超声，混合为均匀的远红外吸附液转入高压釜内，升温至150-250℃，压强10-20MPa，在超声条件下加入胶黏剂氢氧化铝凝胶搅拌，通过模型将混合物制备成球形颗粒，最后进行烘干得到远红外吸附颗粒。
7.根据权利要求6所述的空气净化过滤网，其特征在于还设有过滤层，过滤层为聚丙烯HEPA均匀喷洒纳米银溶液后形成的叠片状结构；所述过滤层边缘与空气净化过滤网同矩形框架固定。
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