本發(fā)明涉及一種空氣過濾裝置以及包括所述空氣過濾裝置的空氣凈化器。具體地，本發(fā)明涉及包括改性活性炭、甲醛催化劑或兩者的組合的空氣過濾裝置以及包括所述空氣過濾裝置的空氣凈化器。
背景技術：
當今社會，空氣污染越來越嚴重，這嚴重影響人們的身體健康。人們通常采用空氣凈化器來去除空氣中的污染物。過濾裝置是一些空氣凈化器中的重要部件，通過過濾裝置將空氣中的有害物質(zhì)例如顆粒和有害氣體除去。包括過濾裝置的空氣凈化器是本領域中已知的。
雖然空氣過濾裝置是已知的，但提供性能更為優(yōu)秀的空氣過濾裝置是有利的。本發(fā)明提供了性能得到改進的空氣過濾裝置。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個方面涉及空氣過濾裝置，例如夾炭布，其包括第一織物層、第二織物層、在第一和第二織物層之間設置的過濾材料，和粘合材料，其中所述過濾材料包括甲醛催化劑、改性活性炭或兩者的組合，以及其中所述粘合材料包括聚烯烴熱熔膠。
本發(fā)明的另一個方面涉及空氣凈化器，其包括本發(fā)明的空氣過濾裝置。
具體實施方式
本發(fā)明的空氣過濾裝置包括第一織物層、第二織物層、在第一和第二織物層之間設置的過濾材料，和粘合材料，其中所述過濾材料包括甲醛催化劑、改性活性炭或兩者的組合，以及其中所述粘合材料包括聚烯烴熱熔膠。本發(fā)明的空氣過濾裝置一般地可以用于空調(diào)、空氣凈化器等等，例如用于家用空氣凈化器。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述粘合材料用于使所述第一織物層、第二織物層和過濾材料等結合在一起從而形成該過濾裝置。本發(fā)明的所述粘合材料包括聚烯烴熱熔膠，優(yōu)選地所述粘合材料選自聚烯烴熱熔膠。可以使用本領域中已知的各種熱熔膠。一般地，所述聚烯烴熱熔膠可以選自聚乙烯熱熔膠、聚丙烯熱熔膠和非晶態(tài)α-烯烴共聚物(amorphouspolyalphaolefin，apao)熱熔膠。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，所述粘合材料是聚乙烯熱熔膠。如本領域技術人員已知的那樣，熱熔膠除了作為主要成分的粘合樹脂之外，還可包括一些其它成分，例如增粘劑、抗氧化劑等等。對于聚乙烯熱熔膠，可以使用低密度聚乙烯或高密度聚乙烯。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案，本發(fā)明的聚乙烯熱熔膠采用低分子量聚乙烯作為樹脂原料。所述低分子量聚乙烯的相對分子量可以為約500-約5000，以及熔體指數(shù)(astmd1238)可以為約2-約100g/10min。根據(jù)一個實施方案，聚乙烯熱熔膠的密度<0.94g/cm3，軟化點為約60-約120℃。
本發(fā)明的發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn)，通過在空氣過濾裝置中使用聚烯烴熱熔膠，相對于使用其它熱熔膠，例如目前通常用于空氣過濾裝置制備的eva膠等等，可以改進空氣過濾裝置的過濾性能，特別是能夠顯著改善空氣過濾裝置放置或使用一段時間之后甲醛去除性能的降低。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述粘合材料的量一般為約5-約35重量%，優(yōu)選約10-約25重量%，以空氣過濾裝置為100重量%計。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述第一織物層和第二織物層用于容納或支持過濾材料。所述第一和第二織物層可以是各種織物，包括機織織物、針織織物、無紡織物等等。例如，所述第一織物層和第二織物層可以是通常用于空氣過濾裝置的織物層。所述第一和第二織物層可以相同或不同。優(yōu)選地，所述第一和/或第二織物層是無紡織物層。作為例子，無紡織物層可以選自pet無紡織物層、pp無紡織物層和pet/pe復合無紡織物層。這些織物的制備都是本領域已知的。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，除了第一織物層和第二織物層，還可以包括另外的層，例如另外的織物層或功能層。在一個實施方案中，本發(fā)明的空氣過濾裝置還包括一層或多層hepa(high-efficiencyparticulatearrestance)層。優(yōu)選地，所述hepa層選自聚丙烯(pp)hepa層、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)hepa層、玻璃纖維hepa層、聚四氟乙烯(ptfe)hepa層以及它們的組合。這些hepa層是本領域已知的。例如，hepa層可以設置在第一織物層和/或第二織物層的內(nèi)側或外側。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述織物層的總量一般為約15-約60重量%，優(yōu)選約25-約50重量%，以空氣過濾裝置為100重量%計。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述過濾材料包括甲醛催化劑、改性活性炭或兩者的組合。所述過濾材料通常以層狀設置在第一織物層和第二織物層之間。
本發(fā)明的過濾材料可以包括甲醛催化劑。為了人體健康，去除空氣中的甲醛是非常必要的。甲醛催化劑一般地用于催化甲醛發(fā)生反應，例如發(fā)生氧化反應，從而除去甲醛。通常甲醛催化劑可以選自貴金屬催化劑和過渡金屬氧化物催化劑等等。貴金屬催化劑例如是pt、pd、au、ag等貴金屬，任選地可以負載在不同類型的載體上。載體可使用sio2、al2o3、tio2、ceo2、fe2o3、co3o4、mno2和分子篩等等。過渡金屬氧化物催化劑中的過渡金屬例如可以是mn、co、fe、cr等等。過渡金屬氧化物催化劑例如可以使用mno2、co3o4和cr2o3等?？梢詫^渡金屬氧化物進行摻雜來制成復合金屬氧化物催化劑，例如可以用ce、sn、cu和zr等元素進行摻雜。本發(fā)明的甲醛催化劑可以為粉末、顆粒、棒狀、柱狀等等。本發(fā)明可以使用本領域已知的各種甲醛催化劑。例如，可以使用盛世康環(huán)?？萍加邢薰镜募兹﹥艋w粒或粉末作為甲醛催化劑。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述甲醛催化劑的量一般為約15-約55重量%，優(yōu)選約20-約45重量%，以空氣過濾裝置為100重量%計。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述過濾材料可以包括改性活性炭。改性活性炭是本領域技術人員已知的可以用于空氣凈化器的材料。本發(fā)明中使用的改性活性炭可以是本領域中通常用于空氣過濾裝置中的改性活性炭。用于本發(fā)明中的改性活性炭可以選自木質(zhì)活性炭，優(yōu)選選自木屑類活性炭、果殼類活性炭、椰殼類活性炭和生物質(zhì)類活性炭，最優(yōu)選椰殼類活性炭。本發(fā)明的改性活性炭可以具有各種形狀，包括粉末、顆粒、柱狀等等。活性炭的改性是本領域已知的。優(yōu)選地，本發(fā)明使用的改性活性炭是針對甲醛去除而進行改性。針對活性炭進行的改性可以以多種方式進行，例如可以包括：(1)將高錳酸鉀或二氧化錳等強氧化劑負載在活性炭上；(2)對活性炭進行改性使其表面具有氨基-nh2或亞氨基=nh活性基團；(3)將銨鹽負載在活性炭上；等等。
在本發(fā)明的空氣過濾裝置中，所述改性活性炭的量一般為約2-約35重量%，優(yōu)選約5-約25重量%，以空氣過濾裝置為100重量%計。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，本發(fā)明的過濾材料同時包括甲醛催化劑和改性活性炭。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的所述空氣過濾裝置是夾炭布。夾炭布是本領域已知的，一般地包括織物層和在織物層之間的活性炭層。本發(fā)明的夾炭布包括本發(fā)明的第一織物層、第二織物層、在第一和第二織物層之間設置的本發(fā)明的過濾材料，和本發(fā)明的粘合材料，其中所述過濾材料包括改性活性炭和甲醛催化劑至少之一，以及其中所述粘合材料包括聚烯烴熱熔膠，優(yōu)選地所述粘合材料選自聚烯烴熱熔膠。所述第一織物層、第二織物層、粘合材料，活性炭和甲醛催化劑可以是如上文所描述。本發(fā)明的夾炭布可以使用本領域已知的方法制備。一般地，夾炭布的制備包括設置織物層，在織物層之間設置過濾材料和粘合材料，之后進行加熱和壓制。在得到夾炭布后還可以進行折疊以得到所需的構造和形狀。
本發(fā)明的空氣過濾裝置，例如夾炭布，可以根據(jù)空氣進化器的要求選擇合適的形狀，例如可以為平面形狀，也可以為其它形狀，例如筒狀。
本發(fā)明還涉及空氣凈化器，其使用本發(fā)明的所述空氣過濾裝置。空氣凈化器是本領域已知的，通常包括外殼、過濾裝置、空氣輸送裝置、控制裝置等等。本發(fā)明的空氣過濾裝置當用于空氣凈化器時，能夠更長時間地保持空氣凈化器的甲醛去除性能。。
下面將通過下列非限制性實施例來進一步說明本發(fā)明。
實施例
設備
甲醛檢測儀：英國ppm公司甲醛檢測儀，型號htv-m
原料
pp紡粘無紡布50g/m2
eva膠：eva膠粉，廣州市偉旺塑料制品有限公司
聚酰胺熱熔膠粉：t0556，佛山溢得膠粘劑有限公司
聚乙烯膠：pe熱熔膠粉sd-775，深圳市深達環(huán)保熱熔膠廠
甲醛催化劑：型號f1.5z-2.0，盛世康環(huán)?？萍加邢薰?/p>
改性活性炭：qx-炭，深圳市迪莫斯環(huán)?？萍加邢薰?/p>
試樣(空氣過濾裝置)的制備
放置一層pp無紡布；在pp無紡布上鋪置過濾材料和粘合材料；在過濾材料層上放置第二層pp無紡布；加熱并壓制。以試樣為100重量%計，無紡布總重50%，粘合材料重量為15%，過濾材料重量為35%。
試樣的測試
使用3m3密閉環(huán)境測試艙測試試樣的甲醛去除效率。
提供以上制備的試樣(10×10cm2)。將試樣固定在測試艙中的風機中。在測試艙中加入甲醛。在風機開動前測定測試艙中甲醛的濃度(初始濃度，0分鐘)。風機開動的同時開始計時。風機開動使測試艙中的空氣以1.5m/s循環(huán)通過試樣。每隔一定時間測定并記錄測試艙中的甲醛濃度。
表1.試樣的甲醛去除率
從上表可以清楚地看出，出人意料地，當使用聚乙烯膠時，試樣在60天后的甲醛去除效率得以基本保持；其中對于甲醛催化劑，甲醛去除率僅由72%降至70%；對于改性活性炭，甲醛去除率僅由62%降至58%。不同于聚乙烯膠，使用eva膠和聚酰胺膠的試樣的甲醛去除效率在60天后顯著降低。