[发明专利]一种含多孔粒子的空气过滤材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含多孔粒子的空气过滤材料及其生产方法。

背景技术

随着建筑物的密集化、汽车数量的剧增、工业排放的增加等，导致空气中复合型挥发性有害气体的排出量增加。而目前一般生产的过滤材料是夹持活性炭的，从而达到吸附空气中的有害气体。但是空气中所含有的气体通常为复合型气体，尤其在家居环境中，车内环境中，要求除去醛类气体的需求日益明显，而目前所使用的常规活性炭夹持的滤材无法显著有效去除含醛类气体的混合气体。

如中国专利CN101332385公开了一种两层无纺布之间夹持活性炭颗粒的过滤材料，该过滤材料虽然能够保持对粉尘等固体颗粒物的拦截，利用活性炭吸附功能还能除臭，但过滤材料只能除去空气中的一般气体，如醛类气体等的话，去除效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高效去除甲醛，并同时仍能对有机气体保持良好的去除效率的含活性炭的空气过滤材料及其生产方法。

本发明的技术解决方案如下：本发明含多孔粒子的空气过滤材料至少是由上下两层无纺布层及其中间夹持多孔粒子层构成，所述多孔粒子层中至少含有5重量%以上的含-NHHN-基团的多孔粒子。上述活性炭层中含有5重量%以上的含-NHHN-基团的多孔粒子包括如下两种情况：多孔粒子层中所有多孔粒子都是经含-NHHN-基团的药剂处理过的、以及该粒子层中由普通多孔粒子与5重量%以上的经含-NHHN-基团的药剂处理过的多孔粒子的混合物构成。上述普通多孔粒子是指未经任何化学药剂处理过多孔粒子，这样可以去除甲苯等有机气体；也可以是经过通过酸或碱等其他药剂处理过的多孔粒子，这样可以去除碱性气体或酸性气体；或上述一种或两种以上混合多孔粒子。

由于添加含-NHHN-基团的药剂后的多孔粒子内部的小孔表面被-NHHN-物质所覆盖，这样就会降低对醛类以外气体的吸附能力，因此考虑到过滤材料的综合除臭性，上述多孔粒子层中优选含有5～85重量%的含-NHHN-基团的多孔粒子。上述上下两层无纺布可以采用熔喷、纺粘、化学粘合等方法所形成的。

 本发明的含多孔粒子的空气过滤材料，上述多孔粒子层的克重为10～500g/m²。如果多孔粒子层的克重低于10g/m²，则对臭气的去除能力不强，不能有效地去除臭气和醛类气体；如果多孔粒子层的克重高于500g/m²，就会增加过滤材料的阻力，同时在加工过程中易造成与上下两层无纺布层粘合不充分，从而发生脱层的现象。考虑到对气体的除臭性和粘合的充分性，多孔粒子层的克重优选20～200g/m²。

本发明的含多孔粒子的空气过滤材料，上述多孔粒子的粒径为100～500μm。如果多孔粒子的粒径小于100μm时，虽然对臭气的吸收速度增快，但过小粒径的多孔粒子容易从无纺布的空隙中脱落，加工工程较难控制，易造成设备污染等问题，乃至在使用过程中容易形成扬尘，污染空气；如果多孔粒子的粒径大于500μm，上下两层无纺布就会容易被顶破，从而降低对灰尘的拦截效率。考虑到加工性，多孔粒子的粒径优选150～300μm。

本发明的含多孔粒子的空气过滤材料，上述多孔粒子为活性炭颗粒、二氧化硅粒子、分子筛、石英砂、多孔陶瓷中的一种或多种。

 本发明的含多孔粒子的空气过滤材料对醛类气体的去除效率为5～100%。 过滤材料对醛类气体的去除效率不仅与含-NHHN-基团类化合物的添加量有着密切的关系，含-NHHN-基团类化合物的添加量越高，对气体的去除效率越高。而且还与滤材的面积大小以及上流臭气的浓度和风速均有密切的关联。如果在相同面积的滤材上，上流臭气浓度保持不变，风速增大，则臭气的去除效率会降低；反之，风速降低，则臭气的去除效率会增高。如果在相同面积的滤材上，上流风速保持不变，臭气浓度增大，则臭气的去除效率会降低；反之，臭气浓度降低，则臭气的去除效率会增高。如果上流臭气浓度保持不变，风速保持不变，减少过滤材料的面积，则臭气的去除效率会降低；反之，增大过滤材料的面积，则臭气的去除效率会增高。

本发明的含多孔粒子的空气过滤材料的生产方法，包括如下步骤：

（1）将含有-NHHN-基团类化合物的溶液通过喷淋的方式喷涂到多孔粒子上，或者是将多孔粒子浸渍在含有-NHHN-基团类化合物的溶液中，然后在温度为50～150℃下进行干燥处理；

（2）将经步骤（1）处理得到的含-NHHN-基团的多孔粒子与未经加工的多孔粒子按重量比为5～95: 95～5进行混合；