CN109464853A - 一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及其组件制备 - Google Patents

一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及其组件制备 Download PDF

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Abstract

一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料组件制备。按一定比比例与净化空气用活性炭在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥，添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖。由一种能够释放负离子材料经过液体球磨，得到一种分散性很好的负离子超细液态材料，经过对高效空气过滤HAPA进行反复喷洒、干燥，获得一种能够有效过滤PM2.5及烟雾，并能够释放负离子的功能性HAPA滤层。这种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤组件单元是一种既可以清除室内二手烟又可以净化室内甲醛为代表的有害气体的一体复合过滤组件单元，可以根据室内净化面积，加工成不同规格，安装应用方便。

Description

一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及其 组件制备
技术领域
本发明涉及到有害气体过滤滤料及其组件的制造方法，特别涉及到一种能净化室内空气及消除二手烟的过滤滤料及其组件的制造方法。
背景技术
室内装修带来的有害气体的污染，厨房做饭天然气不完全燃烧的产物，还有室外大气雾霾也会造成室内pm2.5浓度的升高。这些有害气体在室内都会严重的危机人们的身体健康。
美国癌症学会在1995披露，在长达7年的研究中，共针对55万名成人进行死亡率与空气污染的关系性研究。 结果发现，空气污染是导致城市居民死亡的重要因素之一。美国环保署（EPA）历时5 年的专题调查结果显示，许多民用和商用建筑内的空气化学污染物浓度是室外空气污染物浓度数倍至数十倍，有的甚至超过100 倍。所以室内空气质量是直接影响人体健康的关键，已将室内空气污染归为危害公共健康5类环境因素之一，其中将甲醛列为潜在危险致癌物。我国新闻媒体报道，80%人们得病源于室内!
二手烟，亦称被动吸烟、环境烟草烟雾，是指由卷烟或其它烟草产品燃烧端释放出的及由吸烟者呼出的烟草烟雾所形成的混合烟雾。其也是危害最广泛、最严重的室内空气污染，是全球重大死亡原因。有研究指出，二手烟有焦油、氨、尼古丁、氮氧化合物、一氧化碳、含硫气体和氰化物、稠环芳烃、芳香胺类、悬浮微粒、PM2.5、重金属、钋-210等超过4000种有害化学物质及数十种致癌物质。世界卫生组织的报告表明，吸烟对人类的危害主要导致哮喘、肺炎、肺癌、高血压、心脏病和生殖发育不良等。其中，特别是对少年儿童的危害尤其严重。调查显示，在中国，被动吸烟的主要受害者是妇女和儿童，尽管她们自己并不吸烟，但经常在家庭、公共场所遭受他人的二手烟。除此之外，职场、会场等，也经常会成为二手烟泛滥的场所。
根据《2010全球成人烟草调查中国报告》测算，中国有7.4亿人遭受二手烟之害，其中15岁以下儿童有1.8亿，每年死于二手烟暴露的人数超过10万人。
针对室内这些复杂的有害气体的净化，尤其是二手烟污染的净化，主要的作用是针对二手烟的复杂的化学成分，制造一种能够对二手烟复杂化学成分彻底根除的活性过滤滤料。这些滤料应该具有物理吸附、化学反应、催化降解的功能，仅仅的吸附过滤是不够的。
本发明利用常规的空气净化器过滤载体，即粗滤塑料或金属网、活性炭吸附颗粒、高分子过滤棉、无纺布高效空气过滤HEPA等，经过不同的复合纳米材料进行喷涂、吸附、装载，然后，进一步加工成各具净化功能的滤网单元，将这几种纳米改性滤网单元，组装在一种一定尺寸的铝型材过滤框中，制成一种多功能的空气净化器滤网组件。
过滤组件单元（1）能够凝聚阻抗PM10、二手烟高分子的高分子纤维粗过滤网，是由合成的一种无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌液态复合材料和去离子水组成。经分散后喷涂装载到高分子纤维粗过滤网上。无定性的纳米二氧化钛的合成，被描述为预先在溶液中加入了表面活性剂，在热的水溶液中表面活性剂呈高度的分散状态，由于其具有大的空间结构，被随之水解所产生的过渡态的大量的钛胶体---表面活性剂微粒，进而互相缠绕成具有网状结构的团聚体。那些由几个纳米的氧化钛构成的50nm的胶体团便是上述水解反应的分散性很好的软团聚胶体。这种胶体具有很大的比表面积，且表面能很高，和纳米氧化锌复合在一起，将其附着装载到高分子纤维网上能够瞬间凝聚阻抗PM10、二手烟等有害气体。
过滤组件单元（2）经过复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭，是由载银纳米二氧化钛和载稀土纳米二氧化钛和去离子水，混合在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料，按活性炭、液态复合纳米材料、去离子水比例（重量百分比）2:1：10在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥，添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。（陶振华、田福祯等，功能材料，2007年增刊（38）卷，PP3433）采用抑菌环、悬浮液浊度法测定了载银前后纳米TiO2的抗菌性能，结果表明，AgCI／TiO2抗菌材料对金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果，其最小抑菌浓度为750mg／L。达到日本制定的“银等无机抗菌剂自主规格及其抗菌实验法”规定的<800mg／L指标。
过滤组件单元（3）复合负离子材料，是由水溶性负离子粉和超细负离子粉经过球磨深度研磨而成。经过球磨后的复合负离子材料喷涂在喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面喷涂三遍，然后干燥。
负离子粉体中的成分是以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质，类质同象发育，因其热电性和压电性，使其极性离子在平衡位置振动而致使偶极矩改动发作远红外波段的电磁辐射，因而在有温度和压力改动的情况下（即使微小的改动）即能致使成分晶体之间的电势差，然后使空气发作电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并使它转化为空气负离子，即负氧离子。若按必定比例增加到产品中（例如纤维），使其经过自身的自在离子、不纯物离子和离子性物质，杂质等共识发作辐射，触动有机与无机分子交链的离子键极性振动，形成了较强的辐射宽带，据检验负离子粉体对远红外的发射率为90%以上。这种复合材料，装在于高效空气过滤纤维网上，形成一种混合负离子材料薄膜，已经外界空气振动，即可释放负离子，同时可以发射一定的远红外线，对于二手烟和pm2.5进一步分解净化的基础上，同时可以释放大量的负离子，可以大大的改善室内的空气质量。
这种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件单元：此组件由铝合金型材做框架，内部镶嵌: 粗过滤组件单元（1）分散均匀的无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌液态复合材料喷涂装载高分子纤维粗过滤网。活性炭纳米改性组件单元（2）复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭滤网。（3）复合负离子材料喷涂高效空气过滤网HAPA。
这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有清除二手烟中仅仅是过滤技术中心的不足，提供一种不仅能够消除、凝聚、降解二手烟和pm2.5，而且还可以净化室内甲醛等有害气体的纳米装载活性过滤材料。进一步提供一种由三组功能不同的单元组成的过滤组件。
本发明是通过以下的技术措施来实现的。
第一部分：三组活性过滤材料
粗过滤组件单元（1）能够凝聚阻抗PM10、二手烟高分子的高分子纤维粗滤网，为一种无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌和水的混合比例（重量百分比）为：1--5:5--15:100--85。在一搅拌器中混合搅拌呈均匀的纳米复合胶体。然后将这种混合胶体均匀的喷涂于高分子纤维网上，烘干。
采用铝型材固定一定尺寸的滤网，滤网的长、宽、高比例为10--50: 1--10:20—100，可以根据空气净化器的尺寸调节。
活性炭纳米改性组件单元（2）经过复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭，是由2.5%（重量百分比）载银纳米二氧化钛和2.5%（重量百分比）载稀土纳米二氧化钛和去离子水，其混合比例为1--5：1--10：50--20,在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料，按活性炭、液态复合纳米材料、去离子水比例（重量百分比）2--30:1--5：10--50在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥然后添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。
采用铝型材固定一定尺寸的滤网，滤网的长、宽、高比例为10--50: 1--10:20—100，可以根据空气净化器的尺寸调节。
混合负离子改性高效空气过滤网HAPA（3）复合负离子材料，是由水溶性负离子粉和超细负离子粉经过球磨深度研磨而成。进一步其混合比例为（重量百分比）水溶性负离子粉：超细负离子粉：去离子水为：1:2:30。经过球磨后的复合负离子材料喷涂在喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面喷涂三遍，然后干燥。
采用铝型材固定一定尺寸的滤网，滤网的长、宽、高比例为10--50: 1--10:20—100，可以根据空气净化器的尺寸调节。
第二部分：三单元过滤组件
此组件由铝合金型材做框架，内部镶嵌: 粗过滤组件单元（1）。活性炭纳米改性组件单元（2）。混合负离子改性高效空气过滤网HAPA（3）。三元过滤组件的尺寸可以根据三种过滤单元的尺寸定制。进而这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。
具体实施方式
具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备步骤如下：
第一部分：三组活性过滤材料
（1）粗过滤组件单元
一种无定型的纳米二氧化钛2公斤，纳米氧化锌2公斤和水96公斤混合，在一分散机中搅拌混合呈均匀的纳米复合胶体。分散机的搅拌速度为10000转/分钟，经分散后喷涂装载到高分子纤维粗过滤网上，能够凝聚阻抗PM10、二手烟等有害气体。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为50厘米， 1厘米: 100厘米。
（2）活性炭纳米改性组件单元
是由2.5%（重量百分比）载银纳米二氧化钛1公斤和2.5%（重量百分比）载稀土纳米二氧化钛1公斤和去离子水20公斤，在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料。在一个敞开式旋转反应器中，加入3毫米大小果壳颗粒活性炭20公斤，在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥然后添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为50厘米， 1厘米: 100厘米。
（3）混合负离子改性高效空气过滤网HAPA
是由水溶性负离子粉1公斤和超细负离子粉1公斤和去离子水25公斤，经过球磨深度研磨而成。经过球磨后的复合负离子材料喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面，喷涂三遍，然后干燥，安装常规的折叠方法制成四倍平铺面的滤网。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为50厘米，5厘米: 100厘米。
第二部分：三单元过滤组件
此组件由铝合金型材做框架，其尺寸为长、宽、高尺寸为50厘米， 7厘米: 100厘米。
内部镶嵌: 粗过滤组件单元（1）；活性炭纳米改性组件单元（2）；混合负离子改性高效空气过滤网HAPA（3）。
这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。
实施例2
一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备步骤如下：
第一部分：三组活性过滤材料
（1）粗过滤组件单元
一种无定型的纳米二氧化钛4公斤，纳米氧化锌4公斤和水92公斤混合，在一分散机中搅拌混合呈均匀的纳米复合胶体。分散机的搅拌速度为10000转/分钟，经分散后喷涂装载到高分子纤维粗过滤网上，能够凝聚阻抗PM10、二手烟等有害气体。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米， 1厘米: 80厘米。
（2）活性炭纳米改性组件单元
是由2.5%（重量百分比）载银纳米二氧化钛3公斤和2.5%（重量百分比）载稀土纳米二氧化钛3公斤和去离子水20公斤，在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料。在一个敞开式旋转反应器中，加入3毫米大小圆柱形颗粒活性炭20公斤，在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥然后添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米， 1厘米: 80厘米。
（3）混合负离子改性高效空气过滤网HAPA
是由水溶性负离子粉1公斤和超细负离子粉2公斤和去离子水25公斤，经过球磨深度研磨而成。经过球磨后的复合负离子材料喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面，喷涂三遍，然后干燥，安装常规的折叠方法制成四倍平铺面的滤网。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米，5厘米: 80厘米。
第二部分：三单元过滤组件
此组件由铝合金型材做框架，其尺寸为长、宽、高尺寸为30厘米， 7厘米: 80厘米。
内部镶嵌: 粗过滤组件单元（1）；活性炭纳米改性组件单元（2）；混合负离子改性高效空气过滤网HAPA（3）。
这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。
实施例3
一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备步骤如下：
第一部分：三组活性过滤材料
（1）粗过滤组件单元
一种无定型的纳米二氧化钛5公斤，纳米氧化锌5公斤和水90公斤混合，在一分散机中搅拌混合呈均匀的纳米复合胶体。分散机的搅拌速度为10000转/分钟，经分散后喷涂装载到高分子纤维粗过滤网上，能够凝聚阻抗PM10、二手烟等有害气体。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米， 1厘米: 80厘米。
（2）活性炭纳米改性组件单元
是由2.5%（重量百分比）载银纳米二氧化钛3公斤和2.5%（重量百分比）载稀土纳米二氧化钛3公斤和去离子水20公斤，在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料。在一个敞开式旋转反应器中，加入3毫米大小椰壳颗粒活性炭20公斤，在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥然后添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米， 1厘米: 80厘米。
（3）混合负离子改性高效空气过滤网HAPA
是由水溶性负离子粉1公斤和超细负离子粉3公斤和去离子水25公斤，经过球磨深度研磨而成。经过球磨后的复合负离子材料喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面，喷涂三遍，然后干燥，安装常规的折叠方法制成四倍平铺面的滤网。
采用铝型材固定滤网，滤网的长、宽、高尺寸为30厘米，5厘米: 80厘米。
第二部分：三单元过滤组件
此组件由铝合金型材做框架，其尺寸为长、宽、高尺寸为30厘米， 7厘米: 80厘米。
内部镶嵌: 粗过滤组件单元（1）；活性炭纳米改性组件单元（2）；混合负离子改性高效空气过滤网HAPA（3）。
这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。

Claims (9)

1.一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备，其特征在于，该过滤组件单元是由（1）能够凝聚阻抗PM10、二手烟高分子粗过滤网（2）经过复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭（3）经过复合负离子材料装载的高效空气过滤网HAPA组成。
2.根据权利要求1一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备及应用所述，该过滤组件单元（1）能够凝聚阻抗PM10、二手烟高分子的高分子纤维粗过滤网，是由合成的一种无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌液态分散性很好的复合材料。
3.根据权利要求书2该过滤组件单元（1）能够凝聚阻抗PM10、二手烟高分子的过滤网，其特征为一种无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌和水的混合比例（重量百分比）为：1--5:5--15:100--85 ；在一搅拌器中混合搅拌呈均匀的纳米复合胶体；经分散后喷涂装载到高分子纤维粗过滤网上，能够凝聚阻抗PM10、二手烟等有害气体。
4.根据权利要求1一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备及应用所述，该过滤组件单元（2）经过复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭，是由2.5%（重量百分比）载银纳米二氧化钛和2.5%（重量百分比）载稀土纳米二氧化钛和去离子水，其混合比例为1--5：1--10：50--20,在球磨机中研磨合成一种复合除甲醛和室内综合异味的溶胶复合纳米材料，按活性炭、液态复合纳米材料、去离子水比例（重量百分比）2--30:1--5：10--50在旋转反应器中浸泡、吸附，然后进行干燥然后添加到蜂窝状滤网中两面采用尼龙丝网覆盖而成。
5.根据权利要求1一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备所述，该过滤组件单元（3）经过复合负离子材料装载的高效空气过滤网HAPA组成。
6.根据权利要求5该过滤组件单元（3）中表述的复合负离子材料，是由水溶性负离子粉和超细负离子粉经过球磨深度研磨而成；进一步其混合比例为（重量百分比）水溶性负离子粉：超细负离子粉：去离子水为：1--5:2--10:50--30。
7.根据权利要求6所述，进过球磨后的复合负离子材料喷涂在喷涂在高效空气过滤网HAPA基材的两面喷涂三遍，然后干燥。
8.一种净化室内二手烟和有害气体的空气净化器过滤滤料及组件制备：此组件由铝合金型材做框架，内部镶嵌（1）分散均匀的无定型的纳米二氧化钛和纳米氧化锌液态复合材料喷涂装载高分子纤维粗过滤网；（2）复合纳米材料装载改性的净化空气活性炭网（3）喷涂复合负离子材料的高效空气过滤网HAPA 。
9.这种空气净化器组件可以根据净化空间面积所设定的空气净化器尺寸大小定做，具体其尺寸长：宽：高在10--50: 1--10:20—100范围；使用方便，对于室内二手烟、pm2.5、甲醛等有害气体去除效果理想。
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