本發(fā)明涉及空氣凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)及復(fù)合空氣凈化濾芯。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活水平的提高，造成了環(huán)境污染問題逐漸加劇。尤其是進(jìn)入秋冬季節(jié)，隨著國人的集體供暖以及工業(yè)廢棄物的排放，導(dǎo)致了環(huán)境中充斥著大量的顆粒物，引起霧霾現(xiàn)象，對室內(nèi)環(huán)境中的空氣質(zhì)量造成了影響。常規(guī)的室內(nèi)空氣凈化機(jī)器中往往搭配具有去除顆粒物功能的中效或者高效的PP熔噴的無紡布材料，用來對室內(nèi)環(huán)境中的顆粒物進(jìn)行攔截，達(dá)到去除室內(nèi)環(huán)境中的灰塵顆粒物以及細(xì)菌的作用。然而，對于霧霾頻發(fā)的季節(jié)，去除顆粒物的HEPA濾網(wǎng)的去除功能有限，且容塵量極容易達(dá)到飽和狀態(tài)，導(dǎo)致過濾網(wǎng)被灰塵堵塞失效。在眾多室內(nèi)污染物中，甲醛是最嚴(yán)重的氣體污染物之一，它無色、具有強(qiáng)烈刺激性氣味，已被世界衛(wèi)生組織(WHO)確定為強(qiáng)致癌致畸物質(zhì)。研究表明，甲醛釋放周期長達(dá)三到十五年。因此，迫切需要具有有效去除室內(nèi)顆粒物污染物以及甲醛氣態(tài)污染物的空氣凈化濾芯，實現(xiàn)對環(huán)境的快速有效凈化。利用本發(fā)明的空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)制作的濾芯可以廣泛應(yīng)用在空氣凈化器、空調(diào)、新風(fēng)通風(fēng)凈化裝置、機(jī)動車內(nèi)濾器以及工廠污染環(huán)境治理中。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有空氣凈化器中濾芯所用材料的不足，本發(fā)明提供一種顯著提高凈化效果的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的濾芯。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)，包括以特定順序疊加設(shè)置的負(fù)離子纖維過濾層、顆粒物過濾層、吸附催化顆粒層以及支撐纖維層，即：所述復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)包括負(fù)離子纖維預(yù)過濾層、吸附催化顆粒層、顆粒物過濾層以及支撐纖維層，或者由外向內(nèi)包括負(fù)離子纖維預(yù)過濾層、顆粒物過濾層、吸附催化顆粒層以及支撐纖維層。采用此步驟的有益效果是在顆粒物過濾層前端設(shè)置負(fù)離子纖維預(yù)過濾層，從而提高室內(nèi)顆粒物污染物的凈化效果。吸附催化顆粒層的位置可根據(jù)需要進(jìn)行變換。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：進(jìn)一步，所述負(fù)離子纖維過濾層的制備方法采用的是共混紡絲法。其制備方法為將一定目數(shù)的電氣石粉與PET無紡母粒在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，最后得到負(fù)離子母粒，對其進(jìn)行干燥，進(jìn)行紡絲加工成負(fù)離子纖維。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，電氣石粉的目數(shù)范圍為500～10000目；進(jìn)一步優(yōu)選的，電氣石粉的目數(shù)范圍為2000～10000目。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述電氣石粉在PET母粒中的添加含量的質(zhì)量比為0.1％～20.0％；進(jìn)一步優(yōu)選的，電氣石粉的添加含量的質(zhì)量比1.0％～10.0％。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，雙螺桿的基礎(chǔ)溫度選擇為200～350攝氏度。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，負(fù)離子母粒的干燥溫度為60～150攝氏度。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述負(fù)離子纖維過濾層克重范圍為20～300g/m2；進(jìn)一步優(yōu)選的，其克重范圍為50～100g/m2。在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步，吸附催化顆粒層可由浸漬有催化劑成分的活性炭制成，所述浸漬有催化劑成分的活性炭選用CTC(四氯化碳，carbontetrachloride)吸附率在60％以上且粒徑為20-100目的活性炭顆粒，浸漬的催化劑成分為MnOx、CeOx、Co3O4、FeOx、CuxO、NiO、TiO2中的一種或幾種的共聚物。所述催化劑成分浸漬的質(zhì)量百分比為0.01％-20.0％(指催化劑成分占催化劑成分與活性炭總質(zhì)量的百分比)。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選的，吸附催化顆粒層由負(fù)載有催化劑載體的活性炭制成，所述催化劑載體上負(fù)載有室溫甲醛催化劑粉末，其中所述催化劑載體是金屬氧化物MnOx、CeOx、Co3O4、FeOx、CuxO、NiO、TiO2中的一種或者幾種的共聚物，所述室溫甲醛催化劑粉末選自Pt、Pd、Au、Ru、Rh、Ag中的一種或幾種。此外，吸附催化顆粒層由室溫甲醛催化劑粉末制成，所述室溫甲醛催化劑粉末為金屬氧化物MnOx、CeOx、Co3O4、FeOx、CuxO、NiO、TiO2中的一種或幾種的共聚物，所述室溫甲醛催化劑粉末的粒徑為20-100目?；蛘咚鑫酱呋w粒層由負(fù)載有室溫甲醛催化劑粉末的催化劑載體制成，所述催化劑載體由金屬氧化物MnOx、CeOx、Co3O4、FeOx、CuxO、NiO、TiO2中的一種或幾種的共聚物構(gòu)成，室溫甲醛催化劑粉末由在一種或任意幾種所述金屬氧化物表面沉積的貴金屬構(gòu)成，所述貴金屬為Pt、Pd、Au、Ru、Rh、Ag中的一種或幾種。所述室溫甲醛催化劑粉末負(fù)載的質(zhì)量百分比為0.01％-10.0％(指室溫甲醛催化劑粉末占室溫甲醛催化劑粉末與催化劑載體總質(zhì)量的百分比)。采用此步驟的有益效果是在金屬氧化物表面沉積貴金屬能提高室內(nèi)空氣凈化的效果。在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述顆粒物過濾層由含有靜電駐極處理的PP熔噴層的HEPA濾紙制成。優(yōu)選的，上述顆粒物過濾層的過濾效率為80％以上；更優(yōu)選的，上述顆粒物過濾層的過濾效率為90％以上。在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述支撐纖維層由包括無紡布、PP、纖維棉中至少一種構(gòu)成，其克重范圍為20～100g/m2；進(jìn)一步優(yōu)選的，其克重范圍為50～80g/m2。采用此步驟的有益效果是支撐層主要起到支撐顆粒物過濾或者吸附催化層的作用。在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述負(fù)離子纖維預(yù)過濾層、吸附催化顆粒層、顆粒物過濾層以及纖維支撐層通過熱壓或膠黏工藝組裝在一起。本發(fā)明還提供一種空氣凈化濾芯，所述濾芯由上述復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)制成。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：所述空氣凈化濾芯，包括如上述任一項技術(shù)方案所述的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步，所述濾芯由單層或多層重復(fù)設(shè)置的空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)直接打折、黏膠構(gòu)成過濾器，再粘結(jié)邊框固定成型。采用此過程的有益效果是：空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)多層重復(fù)設(shè)置可以增加去除固態(tài)污染物和氣態(tài)污染物的效果。進(jìn)一步，所述過濾器被制成波浪形、平板狀、圓筒狀、半圓狀、凸面狀，構(gòu)成濾芯，再粘結(jié)邊框固定成型。本發(fā)明所述的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的濾芯相對于傳統(tǒng)的過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：1.根據(jù)本發(fā)明實施例的空氣凈化濾芯通過設(shè)置負(fù)離子纖維預(yù)過濾層，能向周圍環(huán)境中釋放負(fù)離子，使空氣中的顆粒物污染物荷電后更好的被其后排列的顆粒物過濾層吸附；能顯著提高對環(huán)境中的固態(tài)污染物分子的吸附性能，有利于提高整個濾芯對固態(tài)污染物分子去除速率。2.根據(jù)本發(fā)明實施例的空氣凈化濾芯通過設(shè)置吸附催化顆粒層，其顆粒粒徑相對普通濾網(wǎng)的顆粒減小很多，提高了整個吸附催化顆粒層與氣態(tài)污染物的接觸面積，達(dá)到快速凈化氣態(tài)污染物的目的。3.根據(jù)本發(fā)明實施例的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效地同時去除甲醛、苯、TVOC等有毒有害氣體，快速凈化空氣中的細(xì)微顆粒物的功能，極大地有利于提高對空氣的凈化效果。4.根據(jù)本發(fā)明實施例的空氣濾芯可以廣泛應(yīng)用在空氣凈化器、空調(diào)、新風(fēng)通風(fēng)凈化裝置、機(jī)動車內(nèi)濾器以及工廠污染環(huán)境治理中。附圖說明圖1為本發(fā)明的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為負(fù)離子纖維預(yù)過濾層，2為顆粒物過濾層，3為吸附催化顆粒層，4為支撐纖維層。圖2為本發(fā)明的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為負(fù)離子纖維預(yù)過濾層，2為吸附催化顆粒層，3為顆粒物過濾層，4為支撐纖維層。具體實施方式以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例一1)根據(jù)本實施例的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)(又稱之為“復(fù)合空氣凈化濾紙”)如圖1所示。2)負(fù)離子纖維過濾層1的制備方法為將一定目數(shù)為6000的電氣石粉與PET無紡母粒在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，電氣石粉的添加含量的質(zhì)量比2.0％。將得到的負(fù)離子母粒在100攝氏度進(jìn)行干燥，最后進(jìn)行紡絲加工成負(fù)離子纖維。3)顆粒物過濾層2選用過濾效率為95％的PP熔噴濾紙；4)吸附催化顆粒層3是活性炭負(fù)載金屬氧化物MnOx的復(fù)合結(jié)構(gòu)，將Mn的前驅(qū)體硝酸錳溶液與活性炭混合，浸漬攪拌處理，浸漬24h，再于300℃焙燒30min，制得室溫催化氧化甲醛催化劑顆粒，由此制成吸附催化顆粒層2，其中，活性炭選用CTC吸附率在60％以上且粒徑為20-100目的活性炭顆粒，催化劑成分浸漬的質(zhì)量百分比為5％。5)支撐纖維層4選用的是克重為50g/m2的PET材料；6)上述四層材料各添加一層通過膠黏工藝制作成復(fù)合濾紙，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，復(fù)合濾紙通過分切、折紙、成型等工藝，制作平板狀的復(fù)合凈化濾芯。將樣品放入風(fēng)量為260m3/h空氣凈化器中，按照國標(biāo)GB/T18801-2015測試方法，測試空氣凈化器在颶風(fēng)檔時凈化甲醛、顆粒物的CADR值。7)與常規(guī)的預(yù)過濾層(由常規(guī)PET或者PP材料紡織的克重數(shù)相同的過濾網(wǎng))相比，實驗對比數(shù)據(jù)如表1所示。表1過濾網(wǎng)類型顆粒物CADR(m3/h)甲醛CADR(m3/h)常規(guī)過濾網(wǎng)20564.9實施例一過濾網(wǎng)22075.4實施例二1)根據(jù)本實施例的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)如圖2所示。2)負(fù)離子纖維過濾層1的制備方法為將一定目數(shù)為9000的電氣石粉與PET無紡母粒在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，電氣石粉的添加含量的質(zhì)量比3.0％。將得到負(fù)離子母粒在100攝氏度進(jìn)行干燥，最后進(jìn)行紡絲加工成負(fù)離子纖維。3)吸附催化顆粒層2是活性炭負(fù)載金屬氧化物MnOx的復(fù)合結(jié)構(gòu)，將Mn的前驅(qū)體四水乙酸錳溶液與活性炭混合，浸漬攪拌處理，浸漬24h，再于300℃焙燒30min，制得室溫催化氧化甲醛催化劑顆粒，由此制成吸附催化顆粒層2，其中，活性炭選用CTC吸附率在60％以上且粒徑為20-100目的活性炭顆粒，所述催化劑成分浸漬的質(zhì)量百分比為10.0％。4)顆粒物過濾層3選用過濾效率為99％的PP熔噴濾紙；5)支撐纖維層4選用的是克重為60g/m2的PET材料；6)上述四層材料各添加一層通過膠黏工藝制作成復(fù)合濾紙，結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，復(fù)合濾紙通過分切、折紙、成型等工藝，制作成的平板狀的復(fù)合凈化濾芯。將樣品放入風(fēng)量為260m3/h空氣凈化器中，按照國標(biāo)GB/T18801-2015測試方法，測試空氣凈化器在颶風(fēng)檔時凈化甲醛、顆粒物的CADR值。7)與常規(guī)的預(yù)過濾層(由常規(guī)PET或者PP材料紡織的克重數(shù)相同的過濾網(wǎng))相比，實驗對比數(shù)據(jù)如表2所示。表2過濾網(wǎng)類型顆粒物CADR(m3/h)甲醛CADR(m3/h)常規(guī)過濾網(wǎng)20564.9實施例二過濾網(wǎng)21976.3實施例三1)根據(jù)本實施例的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)如圖1所示。2)負(fù)離子纖維過濾層1的制備方法為將一定目數(shù)為6000的電氣石粉與PET無紡母粒在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，電氣石粉的添加含量的質(zhì)量比2.0％。將得到負(fù)離子母粒在100攝氏度進(jìn)行干燥，最后進(jìn)行紡絲加工成負(fù)離子纖維。3)顆粒物過濾層2選用過濾效率為95％的PP熔噴濾紙。4)吸附催化顆粒層3是活性炭負(fù)載金屬氧化物MnOx的復(fù)合結(jié)構(gòu)，將Mn的前驅(qū)體硝酸錳溶液與活性炭混合，浸漬攪拌處理，浸漬24h，再于300℃焙燒30min，制得室溫催化氧化甲醛催化劑顆粒，由此制成吸附催化顆粒層2。其中，活性炭選用CTC吸附率在60％以上且粒徑為20-100目的活性炭顆粒，催化劑成分浸漬的質(zhì)量百分比為5％。5)支撐纖維層4選用的是克重為50g/m2的PET材料。6)上述四層材料各添加一層通過膠黏工藝制作成復(fù)合濾紙，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，復(fù)合濾紙通過分切、折紙、成型等工藝，制作成的￠243mm*￠167mm*260mm的圓柱形的復(fù)合凈化濾芯。將樣品放入風(fēng)量為580m3/h空氣凈化器中，按照國標(biāo)GB/T18801-2015測試方法，測試空氣凈化器在颶風(fēng)檔時凈化甲醛、顆粒物的CADR值。7)與常規(guī)的預(yù)過濾層(由常規(guī)PET或者PP材料紡織的克重數(shù)相同的過濾網(wǎng))相比，實驗對比數(shù)據(jù)如表3所示。表3過濾網(wǎng)類型顆粒物CADR(m3/h)甲醛CADR(m3/h)常規(guī)過濾網(wǎng)505161.0實施例三過濾網(wǎng)525173.6實施例四1)根據(jù)本實施例的復(fù)合空氣凈化過濾結(jié)構(gòu)如圖2所示。2)負(fù)離子纖維過濾層1的其制備方法為將一定目數(shù)為9000的電氣石粉與PET無紡母粒在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，電氣石粉的添加含量的質(zhì)量比3.0％。將得到負(fù)離子母粒在100攝氏度進(jìn)行干燥，最后進(jìn)行紡絲加工成負(fù)離子纖維。3)吸附催化顆粒層2是活性炭負(fù)載金屬氧化物MnOx的復(fù)合結(jié)構(gòu)，將Mn的前驅(qū)體四水乙酸錳溶液與活性炭混合，浸漬攪拌處理，浸漬24h，再于300℃焙燒30min，制得室溫催化氧化甲醛催化劑顆粒，由此制成吸附催化顆粒層2，其中，活性炭選用CTC吸附率在60％以上且粒徑為20-100目的活性炭顆粒，所述催化劑成分浸漬的質(zhì)量百分比為10.0％。4)顆粒物過濾層3選用過濾效率為99％的PP熔噴濾紙；5)支撐纖維層4選用的是克重為60g/m2的PET材料；6)上述四層材料各添加一層通過膠黏工藝制作成復(fù)合濾紙，結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，復(fù)合濾紙通過分切、折紙、成型等工藝，制作成￠243mm*￠167mm*260mm的圓柱形的復(fù)合凈化濾芯。將樣品放入風(fēng)量為580m3/h空氣凈化器中，按照國標(biāo)GB/T18801-2015測試方法，測試空氣凈化器在颶風(fēng)檔時凈化甲醛、顆粒物的CADR值。7)與常規(guī)的預(yù)過濾層(由常規(guī)PET或者PP材料紡織的克重數(shù)相同的過濾網(wǎng))相比，實驗對比數(shù)據(jù)如表4所示。表4過濾網(wǎng)類型顆粒物CADR(m3/h)甲醛CADR(m3/h)常規(guī)過濾網(wǎng)505161.0實施例四過濾網(wǎng)530175.6以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3