本發(fā)明涉及一種含多孔粒子的空氣過濾材料。
背景技術(shù):
近年來,隨著建筑物、汽車等數(shù)量急劇增多,工業(yè)污染又日益嚴(yán)重,導(dǎo)致有害氣體的排出量增加,從而對室內(nèi)外空氣質(zhì)量都造成嚴(yán)重影響。而人們每天平均大約有80%以上的時(shí)間在室內(nèi)度過,室內(nèi)空氣品質(zhì)對人體健康影響尤為關(guān)鍵。室內(nèi)環(huán)境污染比較突出的污染物就是甲醛,甲醛來自室內(nèi)裝飾常用的地板革、化纖地毯、塑料壁紙、及大部分粘合劑、膠合板等都能釋放甲醛。特別是新裝修的居室、辦公室、賓館、及家具商場、建材商場等處,空氣中甲醛含量更高。
目前市場上去除甲醛的方法主要有吸附法、光催化法、貴金屬催化法。光催化法具有相當(dāng)大的局限性,需要在紫外光照射下才能進(jìn)行,轉(zhuǎn)化效率低,并且氧化無選擇性;而貴金屬催化法主要是將銀、鉑、鈀等貴金作為催化劑,從而將甲醛進(jìn)行氧化,而且貴金屬催化劑一般造價(jià)成本較高,并且會出現(xiàn)催化劑中毒現(xiàn)象,使催化劑失效。目前采用吸附法去除甲醛,但現(xiàn)有常規(guī)活性炭夾持的濾材難于去除含醛類氣體的混合氣體,活性炭的吸附容量較小,吸附無選擇性,對低濃度的污染物基本無去除效果,且容易脫附造成二次污染。
如中國專利CN203183812U公開了一種吸附凈化的復(fù)合過濾材料,該復(fù)合過濾材料中的活性炭層雖然能夠用于吸附空氣中的一般氣體,但對醛類氣體等,去除效果并不明顯,且因?yàn)槭强炕钚蕴康募兾锢砦叫?,易產(chǎn)生二次發(fā)臭。
又如中國公開專利CN104645926A公開了一種含多孔粒子的空氣過濾材料,該過濾材料雖然可用于吸附空氣中的一般氣體,且對醛類氣體也有一定的初期除去效果,但甲醛只是與該過濾材料中多孔粒子表面的含-NHHN-基團(tuán)的藥劑發(fā)生了反應(yīng),對甲醛的最終總吸附量并不高,因此過濾材料的使用壽命不長;且當(dāng)多孔粒子表面的含-NHHN-基團(tuán)的藥劑與甲醛充分反應(yīng)失效后,接下來的甲醛吸附主要是靠多孔粒子的物理吸附功能,因?yàn)樵撨^濾材料中的多孔粒子僅表面的含-NHHN-基團(tuán)的藥劑與甲醛發(fā)生了反應(yīng),因此會較快由化學(xué)吸附階段轉(zhuǎn)入物理吸附階段,而當(dāng)只剩下物理吸附功能時(shí),過濾材料就易產(chǎn)生二次發(fā)臭。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種去除甲醛的效率高、不易二次發(fā)臭、使用壽命更長的含多孔粒子的空氣過濾材料。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:本發(fā)明的過濾材料是由上下兩層無紡布層及其中間夾持多孔粒子層構(gòu)成,所述多孔粒子層中至少含有5重量%以上的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子,且所述多孔粒子層的細(xì)孔容積為0.4~1.5cm3/g。
本發(fā)明的含多孔粒子的空氣過濾材料中優(yōu)選-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的R中至少含有3個(gè)-CH2-基團(tuán)。
本發(fā)明多孔粒子層中優(yōu)選含有5~85重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子。
本發(fā)明多孔粒子層的克重優(yōu)選為10~500g/m2。
本發(fā)明多孔粒子的粒徑優(yōu)選為100~500μm。
本發(fā)明多孔粒子優(yōu)選為活性炭顆粒、二氧化硅粒子、分子篩、石英砂、多孔陶瓷中的一種或多種。
本發(fā)明含有-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物優(yōu)選為己二酸二酰肼、谷氨酸二酰肼、琥珀酸二酰肼中的一種或多種。
本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的去除效率優(yōu)選為5~100%。
本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的總吸附量優(yōu)選為0.5~15.0g/m2。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的含多孔粒子的空氣過濾材料由于采用了具有高除醛性能的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子,且多孔粒子細(xì)孔容積為0.4~1.5cm3/g,從而解決了以往過濾材料除醛效果不佳、使用壽命短的問題,本發(fā)明的含多孔粒子的空氣過濾材料具有去除甲醛的效率高、不易二次發(fā)臭、使用壽命更長的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的過濾材料是由上下兩層無紡布層及其中間夾持多孔粒子層構(gòu)成,所述多孔粒子層中至少含有5重量%以上的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子,且所述多孔粒子層的細(xì)孔容積為0.4~1.5cm3/g。上述多孔粒子層中含有5重量%以上的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子包括如下兩種情況:第一種情況:多孔粒子層中所有多孔粒子都是經(jīng)含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑處理過的;第二種情況:多孔粒子層中多孔粒子是由普通多孔粒子與5重量%以上的經(jīng)含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑處理過的多孔粒子混合構(gòu)成的。上述普通多孔粒子是指未經(jīng)任何化學(xué)藥劑處理過的多孔粒子,這樣可以去除甲苯等有機(jī)氣體;也可以是經(jīng)過酸或堿等其他藥劑處理過的多孔粒子,這樣可以去除堿性氣體或酸性氣體;或者是未經(jīng)任何化學(xué)藥劑處理過的多孔粒子與經(jīng)過酸或堿等其他藥劑處理過的多孔粒子的混合多孔粒子。如果多孔粒子層中含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子的含量少于5重量%的話,那么多孔粒子層中含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑的量也就較少,而該含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑是用來除去甲醛的主要作用物質(zhì),除甲醛的效果就不顯著,而且含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子的含量過少的話,多孔粒子僅表面的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑與甲醛發(fā)生了反應(yīng),因此會較快由化學(xué)吸附階段轉(zhuǎn)入物理吸附階段,而當(dāng)只剩下物理吸附功能時(shí),過濾材料就易產(chǎn)生二次發(fā)臭??紤]到過濾材料對臭氣的吸附性以及不易發(fā)生二次發(fā)臭,本發(fā)明多孔粒子層中優(yōu)選含有5~85重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的多孔粒子。上述上下兩層無紡布可以采用熔噴、紡粘、化學(xué)粘合等方法所形成的。
本發(fā)明多孔粒子層的細(xì)孔容積為0.4~1.5cm3/g,多孔粒子層的細(xì)孔容積大小是由添加藥劑前的多孔粒子自身細(xì)孔容積和藥劑添加量共同決定的。這里多孔粒子層的細(xì)孔容積的大小是藥劑添加后,所測得的多孔粒子的細(xì)孔容積大小。如果多孔粒子層的細(xì)孔容積小于0.4cm3/g的話,包括如下兩種情況:第一種情況:添加藥劑前的多孔粒子自身細(xì)孔容積小,藥劑添加量也小,此時(shí)雖然多孔粒子的比表面積變大,與外界氣體接觸后過濾材料的初期除去效率變高,但因?yàn)樗巹┨砑恿啃?,而該?R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑是用來除去甲醛的主要作用物質(zhì),因此除甲醛的效果就不顯著;第二種情況:添加藥劑前的多孔粒子自身細(xì)孔容積較大,藥劑添加量也較大,此時(shí)因剩余的多孔粒子細(xì)孔容積小于0.4cm3/g,說明多孔粒子的小孔被含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物堵塞,當(dāng)與外界氣體中甲醛接觸時(shí),可能會導(dǎo)致只有表面的藥劑與甲醛發(fā)生反應(yīng),而小孔中堆積的剩余的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物因未能與甲醛充分接觸而反應(yīng)不充分,過濾材料整體對甲醛的除去效率下降就快,對醛類氣體的吸附量降低,過濾材料的使用壽命也就降低,且表面藥劑與甲醛反應(yīng)失效后,多孔粒子對甲醛的吸附由化學(xué)吸附階段進(jìn)入物理吸附階段,而此時(shí)多孔粒子細(xì)孔容積小,能吸附的甲醛或其他臭氣較少,很容易較快產(chǎn)生二次發(fā)臭現(xiàn)象;如果多孔粒子層的細(xì)孔容積大于1.5cm3/g的話,也包括兩種情況:第一種情況:添加藥劑前的多孔粒子自身細(xì)孔容積大,藥劑添加量小,此時(shí)因?yàn)樗巹┨砑恿啃?,而該?R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑是用來除去甲醛的主要作用物質(zhì),因此除甲醛的效果就不顯著;第二種情況:添加藥劑前的多孔粒子自身細(xì)孔容積很大,藥劑添加量也大,此時(shí)雖然添加的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的藥劑會分散附著在小孔內(nèi)壁,不會堵塞小孔,可充分與醛類氣體接觸反應(yīng),對醛類氣體吸附量較大,從而可延長過濾材料的使用壽命,但是當(dāng)多孔粒子類物質(zhì)的細(xì)孔容積較大時(shí),粒子比表面積也就相對較小,與外界氣體接觸后,對醛類以外氣體(如甲苯)的氣體初期除去效率降低,綜合除臭性能不佳??紤]到過濾材料的綜合除臭性,并盡可能減少二次發(fā)臭,延長使用壽命,上述多孔粒子層的細(xì)孔容積優(yōu)選0.4~1.5cm3/g 。
本發(fā)明的含多孔粒子的空氣過濾材料中-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的R中至少含有3個(gè)-CH2-基團(tuán)。由于多孔粒子層夾持在兩層無紡布之間的,一般通過100~150℃熱處理的方法將兩層無紡布復(fù)合,當(dāng)-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的R中至少含有3個(gè)-CH2-基團(tuán)時(shí),該結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,熱安定性較好,100~150℃熱處理過程中兩層無紡布復(fù)合時(shí),不易發(fā)生熱分解,能保持該結(jié)構(gòu)的高除甲醛能力;如果-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的-R-中-CH2-基團(tuán)的個(gè)數(shù)過少的話,熱處理時(shí)該結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生熱分解產(chǎn)生氨氣,一氧化碳和水,導(dǎo)致除甲醛能力失效,且產(chǎn)生的一氧化碳會對生產(chǎn)加工過程中的安全造成隱患。
本發(fā)明多孔粒子層的克重為10~500g/m2。如果多孔粒子層的克重過低的話,則對臭氣的去除能力不強(qiáng),不能有效地去除臭氣和醛類氣體;如果多孔粒子層的克重過高的話,就會增加過濾材料的阻力,同時(shí)在加工過程中易造成與上下兩層無紡布層粘合不充分,從而發(fā)生脫層的現(xiàn)象??紤]到對氣體的除臭性和粘合的充分性,多孔粒子層的克重優(yōu)選20~200g/m2。
本發(fā)明多孔粒子的粒徑為100~500μm。如果多孔粒子的粒徑過小的話,雖然對臭氣的吸收速度增快,但過小粒徑的多孔粒子容易從無紡布的空隙中脫落,加工工程較難控制,易造成設(shè)備污染等問題,乃至在使用過程中容易形成揚(yáng)塵,污染空氣;如果多孔粒子的粒徑過大的話,上下兩層無紡布就會容易被頂破,從而降低對灰塵的攔截效率??紤]到加工性,多孔粒子的粒徑優(yōu)選150~300μm。
本發(fā)明多孔粒子為活性炭顆粒、二氧化硅粒子、分子篩、石英砂、多孔陶瓷中的一種或多種。因?yàn)樯鲜龆嗫琢W雍笃谏a(chǎn)加工安全性高,且單體的細(xì)孔容積相對分布均勻,多孔粒子優(yōu)選活性炭和二氧化硅。
本發(fā)明含有-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物為己二酸二酰肼、谷氨酸二酰肼、琥珀酸二酰肼中的一種或多種。因?yàn)樯鲜龊?R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物熱穩(wěn)定性相對較好,自身無刺激性氣味,且較常見方便采購,含有-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的化合物優(yōu)選己二酸二酰肼。
本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的去除效率為5~100%,過濾材料對醛類氣體的去除效率不僅與含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)類化合物的添加量有著密切的關(guān)系,含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)類化合物的添加量越高,對醛類氣體的去除效率越高。而且還與濾材的面積大小以及上流醛類氣體的濃度和風(fēng)速均有密切的關(guān)聯(lián)。如果在相同面積的濾材上,上流醛類氣體濃度保持不變,風(fēng)速增大,則醛類氣體的去除效率會降低;反之,風(fēng)速降低,則醛類氣體的去除效率會增高。如果在相同面積的濾材上,上流風(fēng)速保持不變,醛類氣體濃度增大,則醛類氣體的去除效率會降低;反之,醛類氣體濃度降低,則醛類氣體的去除效率會增高。如果上流醛類氣體濃度保持不變,風(fēng)速保持不變,減少過濾材料的面積,則醛類氣體的去除效率會降低;反之,增大過濾材料的面積,則醛類氣體的去除效率會增高。考慮到過濾材料的高效除醛性,本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的去除效率優(yōu)選5~100%,更優(yōu)選15~100%。
本發(fā)明過濾材料對甲苯的去除效率為5~100%,甲苯的去除效率雖然與添加藥劑后的多孔粒子細(xì)孔容積大小有一定關(guān)系,細(xì)孔容積過大時(shí),比表面積較小,甲苯除去效率會有所降低,但更取決于未經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重,未經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重越大,甲苯的去除效率就越高。這里未經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重=多孔粒子層的克重×未經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子含量,那么經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重=多孔粒子層的克重×經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子含量。
本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的總吸附量為0.5~15.0g/m2,過濾材料對醛類氣體的總吸附量不僅與含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)類化合物的添加量有著密切的關(guān)系,含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)類化合物的添加量越高,對醛類氣體的總吸附量越高,而且還與濾材的面積大小以及上流風(fēng)速均有密切的關(guān)聯(lián)。如果在相同面積的濾材上,風(fēng)速增大,則醛類氣體的總吸附量會降低;反之,風(fēng)速降低,則醛類氣體的總吸附量會增高。如果上流風(fēng)速保持不變,減少過濾材料的面積,則醛類氣體的總吸附量會降低;反之,增大過濾材料的面積,則醛類氣體的總吸附量會增高。本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的總吸附量是用來間接表征過濾材料的使用壽命,也是過濾材料是否易發(fā)生二次發(fā)臭的重要判斷依據(jù),當(dāng)過濾材料面積和上流風(fēng)速一定時(shí),在相同的醛類氣體濃度下,如果過濾材料對醛類氣體的總吸附量較大,則該過濾材料的使用壽命較長,且此時(shí)需經(jīng)過較長時(shí)間才能完成化學(xué)吸附階段,因此也就不易產(chǎn)生物理吸附階段所存在的二次發(fā)臭現(xiàn)象。考慮到過濾材料的長使用壽命以及不易發(fā)生二次發(fā)臭,本發(fā)明過濾材料對醛類氣體的總吸附量優(yōu)選0.5~15.0g/m2,更優(yōu)選0.7~15.0g/m2。
通過以下實(shí)施例及比較例更加詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于實(shí)施例,實(shí)施例中的各物性由以下方法測定。
【多孔粒子層的細(xì)孔容積】
采用BET測試法通過孔體積測量儀,測試添加藥劑后的多孔粒子的細(xì)孔容積,結(jié)果由測試儀器直接讀取。
【多孔粒子層的克重】
先測出下層無紡布的重量M1(g),然后將添加藥劑后的多孔粒子撒在下層無紡布上,測出無紡布及多孔粒子的重量M2(g),按照下面的計(jì)算方法得出多孔粒子層的克重M(g),其計(jì)算公式如下:M=M2-M1。
【臭氣去除效率】
才將含有臭氣的氣流按0.1m/s的流速通過尺寸0.1m2的樣品,測出通過樣品前臭氣的含量W1(ppm),在通氣5min時(shí)測試出通過樣品后的臭氣的含量W2(ppm),按照下面的計(jì)算方法得出臭氣的去除效率,其計(jì)算公式如下:
,
該測試方法適用于對甲醛,甲苯,氨氣等氣體。
【甲醛總吸附量】
將上流濃度C(ppm)的甲醛氣體按V(m/s)的流速通過面積S(m2)的樣品,10秒時(shí)測試下流甲醛濃度C1(ppm),計(jì)算10秒時(shí)樣品的甲醛去除效率η1(%)和甲醛吸附量q1(g/10sec),每10秒按此方法測一次下流甲醛濃度Ci,得到多組ηi和qi的值,當(dāng)?shù)趎個(gè)10秒時(shí),樣品的甲醛去除效率ηn<5%,試驗(yàn)停止,計(jì)算甲醛總吸附量Q(g),最后根據(jù)樣品的面積,計(jì)算單位面積的甲醛總吸附量Q’(g/m2)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,C=10ppm,V=0.1m/s,S=0.0008m2,
各物理量計(jì)算公式如下:
(1)甲醛去除效率:ηi(%)= Ci/C(%)。
(2)甲醛吸附量qi(g/10sec):
甲醛氣體供給量(g/10sec)=甲醛氣體流量(L/10sec)×甲醛物質(zhì)的量濃度(mol/L)×甲醛相對分子質(zhì)量(g/mol),其中:
甲醛氣體流量(L/10sec)=10×甲醛氣體流速(m/s)×通過面積(m2)×1000(L/m3)=10000×V×S(L/10sec),
甲醛物質(zhì)的量濃度(mol/L)=上流甲醛濃度(ppm)×10^(-6)/22.4(L/mol)= C×10^(-6)/22.4 (mol/L)。
即,甲醛氣體供給量(g/10sec)=[10000×V×S ](L/10sec)×[C×10^(-6)/22.4] (mol/L)×30(g/mol)= 1.07×10^(-5)(g/10sec)。
甲醛吸附量(g/10sec)=甲醛去除效率×甲醛氣體的供給量,
即,qi =ηi×1.07×10^(-5)。
(3)甲醛總吸附量Q(g)
Q= ∑qi(g),其中i = 1,2,3……(n-1)。
(4)甲醛總吸附量Q’(g/m2)
Q’= Q/S(g/m2)。
上述甲醛總吸附量Q(g)是實(shí)際試驗(yàn)中面積為S(m2)的樣品所吸附的甲醛量(本發(fā)明中S=0.0008 m2),但最終濾材整體的甲醛吸附量要以一平方米濾材所吸附的甲醛總吸附量Q’(g/m2)來表征。
實(shí)施例1
(1)將一定濃度的己二酸二酰肼溶液通過噴淋的方式噴涂到細(xì)孔容積為1.3cm3/g的活性炭顆粒上,該己二酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為85℃下進(jìn)行干燥處理,制得含有100重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒,此時(shí)R中含有4個(gè)-CH2-基團(tuán),該活性炭顆粒的平均粒徑為150μm、經(jīng)己二酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為0.8cm3/g;
(2)將含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒直接與熱熔膠粉混合后撒在一層熱粘合無紡布上,然后通過溫度為120℃、時(shí)間為2min的熱處理與另一層紡粘無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為50g/m2活性炭顆粒層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為80%、甲苯的去除效率為35%,甲醛的總吸附量為 0.65g/m2。
實(shí)施例2
(1)將細(xì)孔容積為1.5 cm3/g的二氧化硅粒子浸漬在一定濃度的己二酸二酰肼溶液中,該己二酸二酰肼的添加量為7.2重量%,再在溫度為85℃下進(jìn)行干燥處理,制得含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子,此時(shí)R中含有4個(gè)-CH2-基團(tuán),該二氧化硅粒子的平均粒徑為200μm、經(jīng)己二酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為1.1cm3/g;
(2)將(1)中制得的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子與平均粒徑為200μm、細(xì)孔容積為1.1cm3/g的普通二氧化硅粒子以重量比為70:30進(jìn)行混合,制得含有70重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子的混合粒子;
(3)將上述混合后的二氧化硅粒子再與熱熔膠粉混合后撒在一層化學(xué)粘合無紡布上,然后通過溫度為120℃、時(shí)間為3min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為50g/m2的二氧化硅粒子層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為90%,甲苯的去除效率為65%,甲醛的總吸附量為 0.85g/m2。
實(shí)施例3
(1)將一定濃度的己二酸二酰肼溶液通過噴淋的方式噴涂到細(xì)孔容積為1.5cm3/g的二氧化硅粒子上,該己二酸二酰肼的添加量為7.2重量%,再在溫度為90℃下進(jìn)行干燥處理,制得含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子,此時(shí)R中含有4個(gè)-CH2-基團(tuán),該二氧化硅粒子的平均粒徑為200μm、經(jīng)己二酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為1.1cm3/g;
(2)將(1)中制得的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子與經(jīng)磷酸處理過的平均粒徑為150μm、細(xì)孔容積為0.8cm3/g的活性炭顆粒以重量比為50:50進(jìn)行混合,制得含有50重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子的混合粒子;
(3)將上述混合后的粒子再與熱熔膠粉混合后撒在一層熱粘合無紡布上,然后通過溫度為130℃、時(shí)間為3min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為170g/m2的二氧化硅粒子與活性炭顆?;旌狭W訉拥目諝膺^濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為97%,甲苯的去除效率為85%,甲醛的總吸附量為 2.01g/m2。
實(shí)施例4
(1)將細(xì)孔容積為1.1cm3/g的分子篩顆粒浸漬在一定濃度的谷氨酸二酰肼溶液中,該谷氨酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為90℃下進(jìn)行干燥處理,制得含有100重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的分子篩顆粒,此時(shí)R中含有2個(gè)-CH2-基團(tuán),該分子篩顆粒的平均粒徑為150μm、經(jīng)谷氨酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為0.5cm3/g;
(2)將含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的分子篩顆粒直接與熱熔膠粉混合后撒在一層化學(xué)粘合無紡布上,然后通過溫度為130℃、時(shí)間為3.5min的熱處理與另一層紡粘無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為200g/m2分子篩粒子層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對氨氣的去除效率為98%,甲苯的去除效率為50%,甲醛的總吸附量為 1.99g/m2。
實(shí)施例5
(1)將細(xì)孔容積為1.6cm3/g的活性炭顆粒浸漬在一定濃度的谷氨酸二酰肼溶液中,該谷氨酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為85℃下進(jìn)行干燥處理,制得含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒,此時(shí)R中含有2個(gè)-CH2-基團(tuán),該活性炭顆粒的平均粒徑為300μm、經(jīng)谷氨酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為1.3cm3/g;
(2)將(1)中制得的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒與經(jīng)碳酸鉀處理過的平均粒徑為150μm、細(xì)孔容積為0.8cm3/g的活性炭顆粒以重量比為20:80進(jìn)行混合,制得含有20重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒的混合粒子;
(3)將上述混合后的活性炭顆粒再與熱熔膠粉混合后撒在一層熱粘合無紡布上,然后通過溫度為130℃、時(shí)間為3min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為180g/m2活性炭顆粒層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為70%,甲苯的去除效率為95%,甲醛的總吸附量為 0.97g/m2。
實(shí)施例6
(1)將細(xì)孔容積為1.7cm3/g的二氧化硅粒子浸漬在一定濃度的琥珀酸二酰肼溶液中,該琥珀酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為90℃下進(jìn)行干燥處理,制得含有100重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子,此時(shí)R中含有2個(gè)-CH2-基團(tuán),該二氧化硅粒子的平均粒徑為200μm、經(jīng)琥珀酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為1.5cm3/g;
(2)將含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子直接與熱熔膠粉混合后撒在一層抄紙無紡布上,然后通過溫度為140℃、時(shí)間為3min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為300g/m2二氧化硅粒子層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為99%,甲苯的去除效率為80%,甲醛的總吸附量為 9.00g/m2。
比較例1
將平均粒徑為200μm、細(xì)孔容積為1.3cm3/g的普通活性炭顆粒與熱熔膠粉混合后撒在一層熱粘合無紡布上,然后通過溫度為120℃、時(shí)間為2min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為100g/m2活性炭顆粒層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為5%,甲苯的去除效率為98%,甲醛的總吸附量為 0.40g/m2。
比較例2
(1)將細(xì)孔容積為0.9cm3/g的活性炭顆粒浸漬在一定濃度的己二酸二酰肼溶液中,該己二酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為85℃下進(jìn)行干燥處理,制得含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒,此時(shí)R中含有4個(gè)-CH2-基團(tuán),該活性炭顆粒的平均粒徑為200μm、經(jīng)己二酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為0.3cm3/g;
(2)將(1)中制得的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒與經(jīng)磷酸處理過的平均粒徑為150μm、細(xì)孔容積為0.8cm3/g的活性炭顆粒以重量比為50:50進(jìn)行混合,制得含有50重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的活性炭顆粒;
(3)將上述混合后的活性炭顆粒再與熱熔膠粉混合后撒在一層抄紙無紡布上,然后通過溫度為130℃、時(shí)間為3min的熱處理與另一層熔噴無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為170g/m2活性炭顆粒層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為80%,甲苯的去除效率為85%,甲醛的總吸附量為 0.43g/m2。
比較例3
(1)將細(xì)孔容積為1.8cm3/g的二氧化硅粒子浸漬在一定濃度的己二酸二酰肼溶液中,該己二酸二酰肼的添加量為7.2重量%,然后在溫度為95℃下進(jìn)行干燥處理,制得含有100重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子,此時(shí)R中含有4個(gè)-CH2-基團(tuán),該二氧化硅粒子的平均粒徑為300μm、經(jīng)己二酸二酰肼溶液處理后的細(xì)孔容積為1.7cm3/g;
(2)將含有100重量%的含-R-CONHNH2結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子直接與熱熔膠粉混合后撒在一層化學(xué)粘合無紡布上,然后通過溫度為130℃、時(shí)間為3.5min的熱處理與另一層紡粘無紡布進(jìn)行復(fù)合加工,最后形成含克重為200g/m2二氧化硅粒子層的空氣過濾材料,測得該空氣過濾材料對甲醛的去除效率為99%,甲苯的去除效率為15%,甲醛的總吸附量為 6.60g/m2。
表1
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從表1中可以看出,過濾材料對甲醛的去除效率與經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重和藥劑處理后細(xì)孔容積大小有關(guān),經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重及藥劑處理后細(xì)孔容積越大,甲醛的去除效率和甲醛總吸附量就越高;過濾材料對甲苯的去除效率與未經(jīng)處理的多孔粒子的含量有關(guān),未經(jīng)處理的多孔粒子的含量越多,甲苯的去除效率就越高;過濾材料對甲醛總吸附量與經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重和藥劑處理后細(xì)孔容積大小有關(guān),經(jīng)藥劑處理過的多孔粒子總重及藥劑處理后細(xì)孔容積越大,甲醛總吸附量就越高。