CN1894017A - 用于去除颗粒物质和挥发性有机化合物的空气过滤器 - Google Patents

用于去除颗粒物质和挥发性有机化合物的空气过滤器 Download PDF

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    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
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Abstract

本发明涉及用于从空气中去除污染物的空气过滤器。这种过滤器有助于去除颗粒物质以及挥发性有机化合物(VOC)。特别地，本发明的空气过滤器包括其上施加了凝胶的网状泡沫基体。基体可以单独使用，或与有助于捕获较小的粒子(即直径小于3微米)的静电过滤体结合使用。基体本身可以捕获较大的粒子(即直径大于3微米)。

Description

用于去除颗粒物质和挥发性有机化合物的空气过滤器
                        发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于从空气中去除污染物的空气过滤器，特别是涉及其上施加了凝胶的网状泡沫基体。这种过滤器有助于去除颗粒物质以及挥发性有机化合物(VOC)。
2.相关技术描述
室内空气质量问题越来越受到关注。减少挥发性有机化合物(VOC)的排放是环境立法的重要目标，例如1990年的清洁空气法案(Clean Air Act)。通常，从空气或水中分离有机化合物的主要介质一直采用活性炭，但是立法对吸附介质提出了新的要求，而目前可用的活性炭当应用于控制许多VOC排放时无法满足这些要求。这些需求包括更高的吸附容量、高湿度抵抗性、更快的脱附动力学以及能够容易进行反复原位再生的能力。市售合成聚合物吸附剂具有符合这些需求的可能性。
通常过滤器已经应用于空气的清洁。Fraser的美国专利公开No.2003/0084788公开了涂敷泡沫的空气过滤介质。空气过滤器由基体和聚合物泡沫组成。该泡沫具有密度梯度，其中过滤器的低密度上游部分能捕获较大的粒子，使得较小粒子透入过滤器并被过滤器的高密度下游部分所捕获。但是，在该公开物中没有提到VOC的去除。
Chapman的美国专利No.5,419,953公开了分层过滤器结构。该结构包括静电充电中间层。聚酯阻燃性预滤体层去除大的粒子，阻燃性内衬聚酯背材提供了抗撕拉强度。至少其中一层静电充电以过滤粒子。该专利也没有讨论VOC的去除。
特别而言，VOC的去除已经变得益发重要，因为这些化合物的存在引发了许多健康方面的问题。Gesser的美国专利No.4,892,719和No.4,547,350讨论了从空气中去除作为VOC的醛和酸性气体。该去除通过在强制空气加热系统中涂敷炉式过滤器来完成。该涂层是聚合物胺，例如具有能够与污染物发生反应的特殊官能团的聚乙烯亚胺。Gooch的美国专利No.5,529,609也讨论了VOC的去除。该专利公开了空气过滤器，所述过滤器包含用于吸附空气传播的特别物质和吸附挥发性液体的粘弹性基质材料。优选的三维粘弹性基质材料为用水或丙三醇溶胀的交联水溶性聚合物。交联片断之间形成了凝胶结构。但是，粘弹性基质结构难以发生作用。
因此，本领域存在着从空气中同时去除颗粒物质和VOC的需求。优选地，这样的结构不依赖于粘弹性基质结构。
                        发明概述
本发明通过提供支撑凝胶的结构体克服了与先有技术相关的问题。特别地，使用了其上施加了增粘聚合物凝胶的基体。聚合物凝胶含有捕获VOC的螯合剂珠粒。业已发现，由网状泡沫得到的基体在保持能有效去除VOC的充足量的聚合物凝胶方面是相当有用的。网状泡沫还可以提供凝胶施加的表面面积，还可以依密度配制以提供低压力降以及弯曲路径，以便VOC与螯合剂接触的可能性最大化。而且，由于基体表面是增粘的，它能保持住其捕获的颗粒物质而不释放。
此外，本发明的空气过滤器还可以包含静电过滤体，或驻极体，它进一步可以在细小粒子达到基体之前将其捕获。静电过滤体还可以改变通过过滤器的空气流内的粒子的路径，从而增大粒子物理撞击基体的增粘表面并被其捕获的几率。因此，静电过滤体是作为非常细小粒子的预滤体。使用结合静电过滤体的基体，本发明的空气过滤器能够去除细小粒子以及VOC。
因此，本发明提供了从空气中去除污染物的空气过滤器。该空气过滤器包含其上施加凝胶的基体。该基体包含网状泡沫。优选该网状泡沫包含聚乙烯或聚氨酯。
进一步地，本发明提供了从空气中去除污染物的空气过滤器。该空气过滤器包含其上沉积凝胶的基体和与基体的一面接触配置的静电过滤体。任选地，基体的另一面配有后过滤体以提供结构完整性，以及作为最终细小粒子的过滤体。
                        附图简述
图1为本发明网状泡沫基体的示意图。
图2为本发明的与静电空气过滤体和后过滤体相结合的基体的示意图。
图3为本发明的供选实施方案的示意图，其中在穿孔带上提供螯合剂。
图4为图3的实施方案的变更方案的示意图。在圆柱形构造中形成薄片的纸片上提供有螯合剂。
                        发明详述
本发明提供了用于从空气中去除污染物的空气过滤器。图1和2中的标号10一般表示了这种过滤器的第一种实施方案。
此处使用的空气过滤器是指能够从空气中分离空气传播的污染物的系统。在过滤方法中，污染的空气强制通过多孔性介质，该介质捕获污染物使之不能从介质通过。在第一种实施方案中，该空气过滤器包含其上施加了聚合物凝胶的基体。在该实施方案中，尺寸为0.3微米或更大的空气传播的污染物可以由凝胶所捕获。在第二种实施方案中，空气过滤器包含与静电过滤体结合的基体。在该实施方案中，可以捕获尺寸不到0.3微米的空气传播的污染物。不论第一种或第二种实施方案中，本发明的空气过滤器的总厚度不应该超过一英寸。基体本身应该具有0.25-0.5英寸的厚度。
本发明的过滤器包含基体12。该基体优选为网状泡沫。“网状”系指泡沫由开放式气泡形成，而不是封闭室泡沫。适用于本发明的网状泡沫是可以从Crest Foam Industries，Inc市售可得的S38，是每英寸38孔的网状泡沫。网状泡沫可以是聚酯或聚氨酯。或者，基体可为非织造物，它可以是针刺的、射流喷网法的、水刺的、熔喷的、纺粘的、热粘合的、点粘结的、树脂粘合的、气流成网的，和它们的复合物的组合，例如纺粘熔喷纺粘的或纺粘和针刺的。示例性的非织造基体包括由聚酯、聚丙烯、粘胶、人造丝、聚乙烯和芳族聚酰胺制造的针刺毡；针刺纺粘聚酯；射流喷网法PET，Nomex和Kevlar；由PET、尼龙、聚丙烯和聚乙烯制造的纺粘非织造物，热粘合非织造物和树脂粘合非织造物。本领域普通技术人员根据价格和使用于空气过滤器中的适用性(例如可用聚合物凝胶涂敷的能力、合理的成本等)能够意识到可以接受的其它类型的基体和纤维。网状泡沫作为基体的优势在于其表面面积，以及能保持足够量的凝胶而其结构完整性不会松弛的能力，非织造物基体的情形则不然。此外，网状泡沫使得穿过过滤器的压力降相对较低。
凝胶可以包含聚丙烯酰胺聚合物。或者，本发明的凝胶可以包含油或粘合剂。如果使用聚丙烯酰胺聚合物，它可以是共聚物或者是均聚物。在每种情况下，共聚物或均聚物与山梨醇、去离子水和丙三醇组合在一起形成溶液。可以相信的是山梨醇、去离子水和丙三醇组合能塑化聚丙烯酰胺聚合物，或起保湿剂的作用，或者同时完成两种功能。可以相信的是山梨醇、甘露醇、木糖醇、蔗糖、丙二醇或乙二醇和它们的混合物能起到聚合物保湿剂的等效作用并防止其结晶及因此保持其胶粘状态。在一个实施方案中，凝胶包含90％聚丙烯酰胺均聚物和10％共聚物。此处的共聚物包含具有抗微生物活性的单体。这样的共聚物的例子是聚丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物，它是可从Polyscience处市售可得的聚丙烯酰胺聚合物。
本发明的凝胶进一步包含螯合剂。螯合剂用来捕获挥发性有机化合物。螯合剂是珠粒形式的。这样的珠粒在图1和2中用标号14表示。通常，制备凝胶和螯合剂的溶液。依照要通过过滤器去除的所要对付的VOC的类型，螯合剂为酸形式或碱形式的离子交换树脂。酸形式和碱形式的离子交换螯合剂的混合物是有用的。适合本发明中使用的螯合剂市售得自Dow Chemicals，Inc，Midland Michigan，以商标DOWEXOPTIPOREV493和V503吸附剂出售。Dow公司描述其DOWEXOPTIPORE两种产品为苯乙烯和二乙烯基苯的亚甲基桥共聚物。此外，可以使用弱碱形式的离子交换树脂作为本发明中的螯合剂可逆地捕获醛，因为它们包含能与醛形成“席夫”碱/亚胺的伯和仲胺。它们包含能与醛形成“席夫”碱/亚胺的伯和仲胺。
顺应基体的形状，在基体上施加要求厚度的凝胶。当施加到基体之上时，凝胶能渗透或散布贯穿泡沫而不严重劣化作为网状泡沫特征的开放式气泡。可以采用多种不同的技术，包括涂敷或在凝胶中浸渍基体，将凝胶施加到基体的一面或所有的面上。优选的技术为“浸渍和挤压法”，其中用凝胶浸渍基体并将多余的挤出。示例性的涂敷技术包括使用刀片或抹刀涂敷。或者，可以使用超声波喷射器喷射凝胶，例如Staunton等的法定发明登记号US H153-H1中公开的装置和方法。
基体的渗透率应该足以使可观量的空气流通过介质。在一个实施方案中，过滤器具有按照Frazier空气渗透率方法测量为约1030立方英尺/分钟的空气渗透率。基体的初始阻力为0.5-0.6英寸水柱(计量)。
基体中可以施加表面活性剂以使凝胶粘附于基体。表面活性剂优选非离子的或两性的表面活性剂。本发明适用的表面活性剂的例子是E.I.du Pont de Nemours and Company of Wilmington，DE出售的商标为ZonylFSH的非离子表面活性剂。
进一步地根据本发明的第二种实施方案，空气过滤器还可以包含静电空气过滤体。这样的空气过滤体在图2中以标号20表示，并与基体的一侧接触放置。本发明的静电过滤体优选为驻极体，即已经建立了永久电极化状态的绝缘体。静电空气过滤体的目的是增加细小粒子的捕获效率。静电过滤体可以包含非织造纤维，所述非织造纤维包含许多带电纤维。本发明适用的静电过滤体的例子是3M出售的商标为Filtrete的产品。
在该实施方案中，本发明的空气过滤器还可以包含置于静电过滤体和基体之间的绝缘层(未示出)。因为水会使静电过滤体的静电功能短路，则提供绝缘层使静电过滤体不与基体上的含水凝胶直接接触而分开。
任选地，如图2中的标号18所示，本发明的空气过滤器还可以包含后过滤体。该后过滤体位于基体的与静电过滤体相对的一侧。设置后过滤体的目的是为了增加过滤器的结构完整性。此外，在加工、包装、装卸等过程中，后过滤体可以保护基体免于过早暴露。还有，根据所选择的构造，后过滤体还起到最终细小颗粒的过滤体的作用。
本发明的第三种实施方案提供了从空气中去除污染物的空气过滤器。该实施方案示于图3和4中，其中空气过滤器一般分别以10′和10″表示。示于图3中的该实施方案称作“无凝胶”实施方案，因为没有使用上述的凝胶。而在图3中，空气过滤器包含增粘的穿孔介质22。该介质22可以为双面带或粘蝇纸，或任何具有粘着性物质(例如粘合剂)施加到如图3中的介质22的上表面22的介质。合适的粘合剂包括：基于聚氨酯的、基于氰基丙烯酸酯的和基于聚酰胺或聚酯的树脂。合适的基于氰基丙烯酸酯的增粘剂为Super BonderInstant Adhesive，可得自HENKEL LOCTITE CORPORATION，Rocky Hill，Connecticut，USA，06067-3910。这样的粘合剂介质厚度约0.3密耳。图3中的穿孔介质22的厚度为约0.5至10毫米，用来支持基体12′上的螯合剂。标号16表示的穿孔形成于增粘剂处并穿过介质22，以使撞击表面22的空气流能够通过介质22。
增粘介质的一侧放有螯合剂。螯合剂在图3和4中分别以14′和14″表示。螯合剂与前两种实施方案中所述的螯合剂类型相同。本实施方案中的空气过滤器可以进一步地含有基体，如图3中12′所示。图4中的基体12″与前两种实施方案中所述的基体类型相同，但在此具有圆柱几何形状。此外，在放置螯合剂珠粒的增粘介质一侧可以使用例如前述的第二种实施方案中那样的静电过滤体。图3中的20′表示这样的空气过滤体。
在图4表示的圆柱几何形状的实施方案中，增粘介质包含许多的纸片、纸板、塑料、薄金属片等。例如，在圆柱几何构形中，纸片安置成为转轮形式，从而在图4中所示的纸板、塑料或金属圆筒26内形成薄片。两个这样的薄片示于图4中的24。螯合剂珠粒14″放置于这样的纸24的两侧。任选的静电过滤体20″和过滤器基体12″显示具有圆柱几何形状，以与图4的薄片层的实施方案的几何形状进行最佳匹配。任选地，纸板、塑料或金属圆筒26可以充分地延伸，使得能容纳和支撑元件20″和12″以及薄片24。
图3和4的“无凝胶”实施方案的优势在于，无需为过滤器的完整性而在纸上施加湿重的凝胶。而且，如果使用这一种实施方案，由于不存在含水的凝胶，静电过滤体的静电功能短路的机会变小。此外，图4的构造由于穿过该过滤器的压力降很低而特别有利。可以相信的是，图4中的薄片24的放射状的排列能够使管26中空气流动路径的曲折度降低，从而使由于空气夹杂的粒子夹带螯合剂造成过滤器堵塞的几率降低。凝胶的重量能降低结构完整性。
                        实施例
实施例1
按照如下的方式制备过滤器测试样品。首先，如此合成粘性聚合物凝胶，将以下的成分按照重量比例为1.17g的聚丙烯酰胺(Polyscience)、1.30g的聚丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物、5.20g的山梨醇、10.53g的去离子水、6.50g的丙三醇组合，然后再用补充的26.00g的去离子水将得到的组合物按1∶2稀释。将得到的溶液覆盖并在环境温度下缓慢搅拌过夜(约12小时)。然后，加入2.5克螯合剂，通过机械搅拌使之均匀悬浮。此处优选的螯合剂是DOWEXOPTIPOREV493和V503(可以从Dow Chemicals，Inc获得的聚合物吸附剂；V493的性质包括：粒度范围20-50目，BET比表面积1100平方米/克，孔隙度1.16立方厘米/克，平均孔径46埃，密度0.34克/立方厘米；V503的性质包括：粒度范围1.5mm，BET比表面积1080平方米/克，孔隙度0.94立方厘米/克，平均孔径34埃，密度0.4克/立方厘米)。而后紧接着在施加到基体上之前，加入20滴得自于E.I.du Pont de Nemours and Company的非离子表面活性剂ZONYLFSH，在施加之前进行简短地搅拌。将该组合物直接施加到包含具有每英寸38孔的12英寸乘12英寸网状泡沫的基体(称为S38，得自CREST FOAM INDUSTRIES Inc.，British Vita CellularPolymers Group)。使用12英寸的“干墙腻子”刮刀将粘性聚合物凝胶均匀地直接施加到12英寸乘12英寸的基体一个面上。施加的粘性聚合物凝胶的数量由称重确定，为208克。将涂敷粘性聚合物凝胶的基体置于140℃烘箱之中加热30分钟。而后使涂敷的基体冷却，在室温和环境湿度下保持平衡3天。然后，将包含1×1编织的经向为尼龙和纬向为聚丙烯的预滤体织物(得自Wendell Fabrics Corp.，108E.Church St.Blacksburg，South Carolina 29702；woven STLO1；patternQL 5620-21)铺在基体的用粘性聚合物凝胶处理的一侧，完全覆盖12英寸乘12英寸的面。在12英寸乘12英寸基体的反面施加同样构造的后过滤体织物。
得到的夹层结构包含预滤体织物、经过处理的基体和后过滤体织物。将其固定并保持在一个框架上，为了测试的目的，该框架能够安置到空气处理管道的横截面空间之中。测试方法包括根据ASHRAE METHOD 52.1-1992的去除环境大气灰尘颗粒的初始效率；空气流对比阻力和初始环境粒度的去除，列于表1a，和烟草烟雾颗粒物质的去除，列于表1b。
测试条件是：空气流速在23℃和50％相对湿度下为110立方英尺每分钟。实施例1过滤器的初始流动阻力为1.08英寸水柱(计量)。
表1a
环境大气粒度范围(微米)  实施例1去除效率(百分数)
0.7-1.0  11.47
1.0-1.3  38.00
1.3-1.6  51.43
1.6-2.2  61.37
2.2-3.0  70.90
3.0-4.0  74.91
4.0-5.5  83.20
5.5-7.0  88.52
7.0-10.0  85.00
表1b
烟草烟雾粒度范围(微米)  实施例1去除效率(百分数)
0.7-1.0  0.0
1.0-1.3  30.61
1.3-1.6  56.77
1.6-2.2  73.59
2.2-3.0  87.86
3.0-4.0  85.18
4.0-5.5  89.42
5.5-7.0  90.30
7.0-10.0  91.67
实施例2
除了一个差别之外，以与实施例1正好相同的方式制备第二个过滤器测试样品。非离子表面活性剂ZONYLFSH的量与实施例1中不同。在此例中，粘性聚合物凝胶组合物中加入10滴，在施加之前进行简短地搅拌。为测试目的，组装相同的涂敷基体的夹层结构。
测试条件是：空气流速在23℃和50％相对湿度下为110立方英尺每分钟。实施例2过滤器的初始流动阻力为0.13英寸水柱(计量)。
表2a.
  环境大气粒度范围(微米)  实施例2去除效率(百分数)
  0.7-1.0  0.0
  1.0-1.3  9.66
  1.3-1.6  9.92
  1.6-2.2  28.62
  2.2-3.0  48.20
  3.0-4.0  61.59
  4.0-5.5  64.06
  5.5-7.0  85.94
  7.0-10.0  70.59
表2b.
烟草烟雾粒度范围(微米)  实施例2去除效率(百分数)
0.7-1.0  0.0
1.0-1.3  0.0
1.3-1.6  14.34
1.6-2.2  39.12
2.2-3.0  79.43
3.0-4.0  77.32
4.0-5.5  92.51
5.5-7.0  97.80
7.0-10.0  99.31
实施例3
除了一个差别之外，以与实施例1正好相同的方式制备第三个过滤器测试样品。非离子表面活性剂ZONYLFSH的量与实施例1中不同。在此例中，粘性聚合物凝胶组合物中加入5滴，在施加之前进行简短地搅拌。为测试目的，组装相同的涂敷基体的夹层结构。
测试条件是：在23℃和50％相对湿度下空气流速＝110立方英尺每分钟。实施例3过滤器的初始流动阻力为0.045英寸水柱(计量)。
表3a
  环境大气粒度范围(微米)  实施例3去除效率(百分数)
  0.7-1.0  0.0
  1.0-1.3  10.51
  1.3-1.6  14.64
  1.6-2.2  15.21
  2.2-3.0  24.22
  3.0-4.0  37.78
  4.0-5.5  54.38
  5.5-7.0  69.95
  7.0-10.0  51.28
表3b.
烟草烟雾粒度范围(微米)  实施例3去除效率(百分数)
0.7-1.0  0.0
1.0-1.3  0.0
1.3-1.6  10.08
1.6-2.2  16.73
2.2-3.0  45.48
3.0-4.0  39.78
4.0-5.5  59.03
5.5-7.0  63.93
7.0-10.0  41.03
实施例4
除了一个差别之外，以与实施例1正好相同的方式制备第四个过滤器测试样品。没有在粘性聚合物凝胶组合物中加入非离子表面活性剂ZONYLFSH。为测试目的，组装相同的涂敷基体的夹层结构。
测试条件是：在23℃和50％相对湿度下空气流速＝110立方英尺每分钟。实施例2过滤器的初始流动阻力为0.08英寸水柱(计量)。
表4a
环境大气粒度范围(微米)  实施例4去除效率(百分数)
0.7-1.0  0.0
1.0-1.3  2.44
1.3-1.6  7.88
1.6-2.2  12.76
2.2-3.0  29.08
3.0-4.0  41.46
4.0-5.5  61.92
5.5-7.0  78.79
7.0-10.0  88.89
表4b.
  烟草烟雾粒度范围(微米)  实施例4去除效率(百分数)
  0.7-1.0  0.0
  1.0-1.3  0.0
  1.3-1.6  0.0
  1.6-2.2  0.0
  2.2-3.0  0.0
  3.0-4.0  0.0
  4.0-5.5  0.0
  5.5-7.0  34.54
  7.0-10.0  60.00
实施例5
以与实施例1正好相同的方式制备另外的过滤器测试样品。为测试目的，组装相同的涂敷基体的夹层结构，使用VOC模型化合物甲基吡啶和乙酸，以研究从空气中去除VOC的效力。每种VOC模型化合物具有挑战性的浓度为每百万份80至85份(PPM)。测试条件包括使VOC模型化合物在空气中具有挑战性的浓度，在25℃和50％相对湿度下流速是90至100立方英尺每分钟。过滤器直径是11.4cm，表面空气速度是0.17米每秒。在甲基吡啶的情况下，凝胶中还包含酸形式的离子交换树脂(DOWEXOPTIPORE)螯合剂。含有离子交换树脂的凝胶单独与聚氨酯泡沫和凝胶做对比。在乙酸的情况下，含有碱形式的离子交换树脂螯合剂的凝胶单独与聚氨酯泡沫和凝胶做对比。暴露于VOC模型化合物30秒、60秒和10分钟以后的过滤器穿透浓度(PPM)示于下表(表5)。
表5中的数据清楚地显示了使用离子交换树脂螯合剂的益处。作为捕获酸性或碱性的VOC的凝胶的成分的离子交换树脂是用于本发明的过滤器的有用的形式。
表5
  VOC模型化合物(80PPM)   离子交换树脂  穿透浓度PPM(30秒以后)  穿透浓度PPM(60秒以后)   穿透浓度PPM(10分钟以后)
  甲基吡啶   酸形式  18  43   69
  甲基吡啶   无  43  69   75
  乙酸   碱形式  26  45   71
  乙酸   无  35  56   80
对照实施例
使用同样的具有每英寸38孔的12英寸乘12英寸网状泡沫基体(称作S38，得自CREST FOAM INDUSTRIES Inc.)制备对照实施例。不用粘性的聚合物处理基体。如前面一样，该未经处理的基体与预滤体织物和后过滤体织物一起做成夹层结构。与那些实施例同样，将该夹层物固定并保持在框架上，为了测试目的，该框架能够安置到空气处理管道的横截面空间之中。
测试条件是：在23℃和50％相对湿度下空气流速＝110立方英尺每分钟。实施例2过滤器的初始流动阻力为0.03英寸水柱(计量)。
表5a.
环境大气粒度范围(微米)   对照实施例去除效率(百分数)
0.7-1.0   6.52
1.0-1.3   13.10
1.3-1.6   13.18
1.6-2.2   13.95
2.2-3.0   21.17
3.0-4.0   30.54
4.0-5.5   50.68
5.5-7.0   60.13
7.0-10.0   72.73
表5b.
  烟草烟雾粒度范围(微米)   对照实施例去除效率(百分数)
  0.7-1.0   0.0
  1.0-1.3   0.0
  1.3-1.6   0.0
  1.6-2.2   0.0
  2.2-3.0   12.32
  3.0-4.0   14.89
  4.0-5.5   23.30
  5.5-7.0   22.43
  7.0-10.0   34.69
驻极体对照实施例1
使用3M Corporation的FILTRETETM静电过滤介质制备驻极体对照实施例。该FILTRETETM牌静电过滤介质使用驻极体型介质和合成纤维基体从空气中去除粒子。与先前的实施例完全一样地测试该过滤器。
测试条件是：在23℃和50％相对湿度下空气流速＝120立方英尺每分钟。实施例2过滤器的初始流动阻力为0.04英寸水柱(计量)。
表6a.
  环境大气粒度范围(微米)  驻极体对照实施例1去除效率(百分数)
  0.7-1.0  70.81
  1.0-1.3  77.89
  1.3-1.6  82.77
  1.6-2.2  87.20
  2.2-3.0  94.62
  3.0-4.0  96.53
  4.0-5.5  98.75
  5.5-7.0  93.37
  7.0-10.0  100.0
表6b.
烟草烟雾粒度范围(微米)  驻极体对照实施例1去除效率(百分数)
0.7-1.0  74.01
1.0-1.3  83.97
1.3-1.6  90.78
1.6-2.2  89.74
2.2-3.0  93.49
3.0-4.0  92.70
4.0-5.5  95.92
5.5-7.0  98.94
7.0-10.0  96.35
驻极体对照实施例2
使用3M Corporation的FILTRETETM静电过滤介质制备驻极体对照实施例。该FILTRETETM牌静电过滤介质使用驻极体型介质和玻璃纤维基体从空气中去除粒子。与先前的实施例完全一样地测试该过滤器。
测试条件是：在23℃和50％相对湿度下空气流速＝120立方英尺每分钟。实施例2过滤器的初始流动阻力为0.04英寸水柱(计量)。
表7a.
环境大气粒度范围(微米)  驻极体对照实施例2去除效率(百分数)
0.7-1.0  49.27
1.0-1.3  59.20
1.3-1.6  65.65
1.6-2.2  76.07
2.2-3.0  87.31
3.0-4.0  90.99
4.0-5.5  97.08
5.5-7.0  97.18
7.0-10.0  95.24
表7b.
烟草烟雾粒度范围(微米)  驻极体对照实施例2去除效率(百分数)
0.7-1.0  20.59
1.0-1.3  64.89
1.3-1.6  80.85
1.6-2.2  86.58
2.2-3.0  92.57
3.0-4.0  91.69
4.0-5.5  96.35
5.5-7.0  98.00
7.0-10.0  99.02
这些实施例表明，与实施例1到4的过滤器样品顺次设置的方式加入驻极体过滤体在颗粒物的去除方面能够带来额外的益处。我们的发明进一步的方面在于过滤器组件最优化以去除VOC前有效去除颗粒物质。根据前述教导的各种益处，本发明的其他各种方面对本领域技术人员而言是显而易见的。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以进行进一步的修改或替换。

Claims (22)

1.一种用于从空气中去除污染物的空气过滤器，所述空气过滤器包含其上施加凝胶的基体，其中所述基体包含网状泡沫。
2.一种用于从空气中去除污染物的空气过滤器，所述空气过滤器包含：
(a)静电过滤体；和
(b)一面与静电过滤体接触配置的基体，其中所述基体上施加有凝胶。
3.权利要求1的空气过滤器，其中所述网状泡沫是聚酯或聚氨酯。
4.权利要求1或2的空气过滤器，其中所述凝胶包含聚丙烯酰胺聚合物。
5.权利要求4的空气过滤器，其中所述聚丙烯酰胺是均聚物，所述凝胶包含90％的聚丙烯酰胺均聚物和10％的共聚物。
6.权利要求5的空气过滤器，其中所述共聚物包含具有抗微生物活性的单体。
7.权利要求1或2的空气过滤器，其中所述凝胶进一步包含螯合剂。
8.权利要求7的空气过滤器，其中所述螯合剂是酸形式的离子交换树脂。
9.权利要求1的空气过滤器，所述空气过滤器进一步包含与基体的一侧接触放置的静电过滤体。
10.权利要求1或2的空气过滤器，所述空气过滤器进一步包含与基体的与静电过滤体相对的一侧接触放置的后过滤体。
11.权利要求1或2的空气过滤器，其中所述基体进一步含有使凝胶粘附于基体的表面活性剂。
12.一种从空气中去除污染物的方法，所述方法包括通过空气过滤器来过滤空气，所述空气过滤器包括含有其上施加了凝胶的网状泡沫的基体。
13.一种从空气中去除污染物的方法，所述方法包括通过空气过滤器来过滤空气，所述空气过滤器包括基体和与基体的一侧接触放置的静电过滤体，使得空气流直接连续地首先通过静电过滤体然后通过基体。
14.权利要求12或13的方法，其中过滤步骤包括从空气中去除挥发性有机化合物。
15.权利要求11的方法，其中过滤步骤包括从空气中去除颗粒物质。
16.一种用于从空气中去除污染物的空气过滤器，所述空气过滤器包含：
(a)增粘的穿孔介质；和
(b)放置于增粘介质上的螯合剂。
17.权利要求16的空气过滤器，其中所述增粘介质包括带。
18.权利要求16的空气过滤器，其中所述螯合剂包含许多置于增粘介质一侧的珠粒。
19.权利要求18的空气过滤器，其中珠粒含有离子交换介质。
20.权利要求18的空气过滤器，所述空气过滤器进一步包含置于增粘介质另一侧的基体。
21.权利要求16的空气过滤器，其中所述增粘介质包含许多纸片以转轮样方式放置在圆柱内以形成薄片。
22.权利要求16的空气过滤器，其中螯合剂放置在纸的两侧。
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