CN104174224A - 多功能空气净化复合材料组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能空气净化复合材料组件，包括：由复合纤维毡，支承体和紫外光源组成，所述复合纤维毡由负载纳米光触媒的超细玻璃纤维和负载或不负载纳米光触媒的活性炭纤维紧密复合而成，较厚的复合纤维毡可设置穿孔，复合纤维毡可制成各种形状。通过上述方式，本发明多功能空气净化复合材料组件具有净化效果好、结构紧凑、阻力可控、寿命长、适应性好，价格低廉等优点，可应用于空调、空气净化器、循环式吸油烟机等作为空气深度净化单元，在空气净化和水污染治理等环境治理领域有着广泛的市场前景。

Description

多功能空气净化复合材料组件

技术领域

本发明涉及环境保护领域，特别是涉及一种多功能空气净化复合材料组件。

背景技术

目前、活性碳纤维和纳米光触媒（例如纳米二氧化钛）已实现广泛应用，是空气净化领域最常用的两种材料，活性炭纤维具有比表面面积大，微孔丰富，吸附速度快等特点，可用于吸附各种有机污染物，但吸附只是将污染物转移，不能将其分解，随着吸附量增加存在吸附饱和和二次污染的问题，需要定期更新或再生。

纳米二氧化钛光触媒能及时降解有机污染物，并且具有活性高、稳定性好、氧化性好、廉价无毒，易制备成透明薄膜等特点。但当污染物浓度低时，光催化速度慢，且有可能生成有害中间产物，影响净化效果。

目前在空气净化领域，大多是把活性炭纤维和纳米光触媒分别作为一个单元结合使用，故上述两者的缺点未能克服。如何把活性炭纤维和纳米光触媒复合起来是空气净化材料的发展方向，现正在开发的技术方案主要是将纳米光触媒直接负载到活性炭纤维毡上，使二者实现优势互补协同作用。用于空气净化使吸附、催化氧化能力有显著提高，而且净化材料寿命也得以延长。起到良好的效果。但此方法有如下缺点：一、纳米光触媒在活性炭纤维上的负载量受到限制，负载达到一定量，则使用时紫外光无法照射到内层纳米光触媒，使之不能充分发挥催化氧化作用，降低了净化能力，也造成纳米光触媒的浪费。二、活性炭纤维毡厚度受到限制，太薄紫外光容易穿透，降低了紫外光利用率和空气净化效果，太厚不仅阻力增加、紫外光不易进入内部同样降低紫外光利用率和空气净化效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能发挥上述现有技术优点，克服缺点的多功能空气净化复合材料组件：由复合纤维毡，支承体和紫外光源组成，其特征在于，所述复合纤维毡由负载纳米光触媒的超细玻璃纤维和负载或不负载纳米光触媒的活性炭纤维紧密复合而成。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合纤维毡视厚度而定可在上面设置穿孔，以平衡净化效果与阻力之间的矛盾。

本发明的优点是：由于超细玻璃纤维对紫外光有很好的穿透性，故紫外光可深入到复合纤维毡内部，大大提高紫外光的利用效率。由于纳米二氧化钛光触媒与活性炭纤维紧密复合使之实现优势互补，协同作用；其中活性炭纤维既能吸附污染物，同时通过吸附使污染物在活性炭纤维表面富集而为纳米二氧化钛光触媒提高浓度环境，大大加快光催化氧化反应的速度。由于活性炭纤维吸附的污染物通过表面迁移等途径转移到纳米二氧化钛光触媒表面发生光催化降解反应，使活性炭纤维具有原位再生能力，大大延长使用寿命。

本发明可以降解各种有机污染物，去除异味并可杀灭细菌病毒，可广泛用于健康空调、空气净化器、循环式吸油烟机等作为空气深度净化单元，当然也可用于水污染治理等其他环境治理场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的多功能空气净化复合材料组件一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、复合纤维毡，2、支承体，3、紫外光源。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种多功能空气净化复合材料组件，包括：复合纤维毡1，支承体2和紫外光源3，所述复合纤维毡1两边设置有支承体2；复合纤维毡1一侧设置有紫外光源3，所述复合纤维毡1由负载纳米光触媒的超细玻璃纤维和负载或不负载纳米光触媒的活性炭纤维复合而成。所述超细玻璃纤维占复合纤维毡总重量的10%-90%之间，具体比例按照要求确定。

复合纤维毡1主要有两种加工工艺，第一种加工工艺为将超细玻璃纤维短丝与活性炭纤维复合加工成毡然后负载纳米光触媒制成复合纤维毡，第二种加工工艺为将超细玻璃纤维短丝先负载纳米光触媒制成负载纳米光触媒的超细玻璃纤维短丝然后与活性炭纤维复合加工成毡，因此本发明的复合纤维毡中活性炭纤维可以负载也可以不负载纳米二氧化钛，两者相比，总体净化效果前者为好，但在侧重吸附功能时宜用后者。

为提高紫外光透过效果，超细玻璃纤维可采用石英玻璃纤维。

本发明提供的复合纤维毡可制成不同厚度，由于紫外光透过性好，所以可以做得很厚。为减少阻力又保证净化效果，较厚的复合纤维毡上可布置穿孔，所述穿孔可以是圆形或其他任意形状，所述复合纤维毡厚度与孔当量直径之比大于1，孔与孔中心间距与孔当量直径的比也大于1。

工作时，小部分空气直接透过毡体，大部分空气则从穿孔中通过，由于长径比足够大，使得空气与毡壁有足够的接触时间，保证吸附和净化效果，阻力则得到控制。

本发明中支承体主要作用使使复合纤维毡保持一定形状，复合纤维毡可以是平面或曲面，并可加工成各种形状，适应性好，利于在多种环境下使用。本发明的紫外灯也可用产生紫外光的低温等离子发生器替代。

本发明提供了一种多功能空气净化复合材料组件，优点是：

具有净化效果好、结构紧凑、阻力可控、寿命长、适应性好，价格低廉等优点，可应用于空调、空气净化器、循环式吸油烟机等作为空气深度净化单元，也可用于水污染治理等其他环境治理领域，有着广阔的市场前景。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种多功能空气净化复合材料组件，由复合纤维毡，支承体和紫外光源组成，其特征在于，所述复合纤维毡由负载纳米光触媒的超细玻璃纤维和负载或不负载纳米光触媒的活性炭纤维紧密复合而成，所述复合纤维毡中超细玻璃纤维占复合纤维毡总重量的10%-90%之间。

2.根据权利要求1所述的复合纤维毡，其特征在于，所述复合纤维毡视厚度而定可在上面设置穿孔，所述穿孔可以是圆形或其他任意形状，所述复合纤维毡厚度与孔当量直径之比大于1，相邻孔与孔中心间距与孔当量直径之比也大于1。

3.根据权利要求1所述的复合纤维毡，其特征在于，所述复合纤维毡可以是平面或曲面，并可加工成各种形状。