一種含多孔粒子的空氣過濾材料及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含多孔粒子的空氣過濾材料及其生產方法。
【背景技術】
[0002] 隨著建筑物的密集化、汽車數量的劇增、工業排放的增加等，導致空氣中復合型揮 發性有害氣體的排出量增加。而目前一般生產的過濾材料是夾持活性炭的，從而達到吸附 空氣中的有害氣體。但是空氣中所含有的氣體通常為復合型氣體，尤其在家居環境中，車內 環境中，要求除去醛類氣體的需求日益明顯，而目前所使用的常規活性炭夾持的濾材無法 顯著有效去除含醛類氣體的混合氣體。
[0003] 如中國專利CN101332385公開了一種兩層無紡布之間夾持活性炭顆粒的過濾材 料，該過濾材料雖然能夠保持對粉塵等固體顆粒物的攔截，利用活性炭吸附功能還能除臭， 但過濾材料只能除去空氣中的一般氣體,如醛類氣體等的話,去除效果不明顯。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種能夠高效去除甲醛，并同時仍能對有機氣體保持良好 的去除效率的含活性炭的空氣過濾材料及其生產方法。
[0005] 本發明的技術解決方案如下：本發明含多孔粒子的空氣過濾材料至少是由上下 兩層無紡布層及其中間夾持多孔粒子層構成，所述多孔粒子層中至少含有5重量％以上的 含-NHHN-基團的多孔粒子。上述活性炭層中含有5重量％以上的含-NHHN-基團的多孔粒 子包括如下兩種情況：多孔粒子層中所有多孔粒子都是經含-NHHN-基團的藥劑處理過的、 以及該粒子層中由普通多孔粒子與5重量％以上的經含-NHHN-基團的藥劑處理過的多孔 粒子的混合物構成。上述普通多孔粒子是指未經任何化學藥劑處理過多孔粒子，這樣可以 去除甲苯等有機氣體；也可以是經過通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；或上述一種或兩種以上混合多孔粒子。
[0006] 由于添加含-NHHN-基團的藥劑后的多孔粒子內部的小孔表面被-NHHN-物質所覆 蓋，這樣就會降低對醛類以外氣體的吸附能力，因此考慮到過濾材料的綜合除臭性，上述多 孔粒子層中優選含有5~85重量％的含-NHHN-基團的多孔粒子。上述上下兩層無紡布可 以采用熔噴、紡粘、化學粘合等方法所形成的。
[0007] 本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料，上述多孔粒子層的克重為10~500g/m2。 如果多孔粒子層的克重低于l〇g/m 2,則對臭氣的去除能力不強，不能有效地去除臭氣和醛 類氣體；如果多孔粒子層的克重高于500g/m2,就會增加過濾材料的阻力，同時在加工過程 中易造成與上下兩層無紡布層粘合不充分，從而發生脫層的現象。考慮到對氣體的除臭性 和粘合的充分性，多孔粒子層的克重優選20~200g/m 2。
[0008] 本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料，上述多孔粒子的粒徑為100~500μπι。如 果多孔粒子的粒徑小于IOOym時，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，易造成設備污染等問題，乃至在使用過程中 容易形成揚塵，污染空氣；如果多孔粒子的粒徑大于500 μ m，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。考慮到加工性，多孔粒子的粒徑優選150~300 μ m。
[0009] 本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料，上述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。
[0010] 本發明的含多孔粒子的空氣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-NHHN-基團類化合物的添加量有著密切的關系， 含-NHHN-基團類化合物的添加量越高，對氣體的去除效率越高。而且還與濾材的面積大小 以及上流臭氣的濃度和風速均有密切的關聯。如果在相同面積的濾材上，上流臭氣濃度保 持不變，風速增大，則臭氣的去除效率會降低；反之，風速降低，則臭氣的去除效率會增高。 如果在相同面積的濾材上，上流風速保持不變，臭氣濃度增大，則臭氣的去除效率會降低； 反之，臭氣濃度降低，則臭氣的去除效率會增高。如果上流臭氣濃度保持不變，風速保持不 變，減少過濾材料的面積，則臭氣的去除效率會降低；反之，增大過濾材料的面積，則臭氣的 去除效率會增高。
[0011] 本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料的生產方法,包括如下步驟： (1) 將含有-NHHN-基團類化合物的溶液通過噴淋的方式噴涂到多孔粒子上，或者是將 多孔粒子浸漬在含有-NHHN-基團類化合物的溶液中，然后在溫度為50~150°C下進行干燥 處理； (2) 將經步驟（1)處理得到的含-NHHN-基團的多孔粒子與未經加工的多孔粒子按重量 比為5~95: 95~5進行混合； (3 )將經步驟（1)處理得到的含-NHHN-基團的多孔粒子或者是將經步驟（2 )混合后得 到的多孔粒子夾持在兩層無紡布中間，最終制得成品。
[0012] 將步驟（1)或步驟（2)得到的多孔粒子與熱熔膠粉混合后撒在一層無紡布上或按 照先后順序將上述兩種物質撒在一層無紡布上，然后通過熱處理的方法與另一層無紡布進 行復合加工，或者貼合后再進行熱處理，最后形成夾持多孔顆粒的過濾材料。上述熱處理的 溫度為80~150°C、時間為20~400s。根據需要，也可以將制得的夾持多孔顆粒的過濾材 料的上下層再撒上多孔顆粒，然后再分別復合上一層無紡布，最后形成多層多孔顆粒層的 過濾材料。
[0013] 上述含有-NHHN-基團類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。
[0014] 本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料不僅具有對醛類氣體的去除效率高的特點， 同時仍然能其他臭氣保持良好的去除效率的特點，從而使空氣得到有效凈化。
【具體實施方式】
[0015] 通過以下實施例及比較例更加詳細地說明本發明，但本發明的保護范圍并不限于 實施例，實施例中的各物性由以下方法測定。
[0016]【多孔粒子層的克重】 先測出下層無紡布的重量Ml(g)，然后將多孔粒子撒在下層無紡布上，然后測出無紡布 及多孔粒子的重量M2 (g)，按照下面的計算方法得出多孔粒子層的克重M (g)，其計算公式 如下：M=M2-M1。
[0017] 【臭氣去除效率】 將含有臭氣的氣流按〇. lm/S的流速通過尺寸0.1 m2的樣品，測出通過樣品前臭氣的含 量Wl (ppm),在通氣5min時測試出通過樣品后的臭氣的含量W2 (ppm),按照下面的計算 方法得出臭氣的去除效率，其計算公式如下：
【主權項】
1. 一種含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：該過濾材料至少是由上下兩層 無紡布層及其中間夾持多孔粒子層構成，所述多孔粒子層中至少含有5重量％以上的 含-NHHN-基團的多孔粒子。
2. 根據權利要求1所述的含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：所述多孔粒子層 中含有5~85重量％的含-NHHN-基團的多孔粒子。
3. 根據權利要求1或2所述的含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：所述多孔粒 子層的克重為10~500g/m2。
4. 根據權利要求1或2所述的含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：所述多孔粒 子的粒徑為100~500 μ m。
5. 根據權利要求1或2所述的含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：所述多孔粒 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。
6. 根據權利要求1或2所述的含多孔粒子的空氣過濾材料，其特征在于：該過濾材料 對醛類氣體的去除效率為5~100%。
7. -種權利要求1所述的含多孔粒子的空氣過濾材料的生產方法，其特征在于：包括 如下步驟： (1) 將含有-NHHN-基團類化合物的溶液通過噴淋的方式噴涂到多孔粒子上，或者是將 多孔粒子浸漬在含有-NHHN-基團類化合物的溶液中，然后在溫度為50~150°C下進行干燥 處理； (2) 將經步驟（1)處理得到的含-NHHN-基團的多孔粒子與未經加工的多孔粒子按重量 比為5~95: 95~5進行混合； (3 )將經步驟（1)處理得到的含-NHHN-基團的多孔粒子或者是將經步驟（2 )混合后得 到的多孔粒子夾持在兩層無紡布中間，最終制得成品。
8. 根據權利要求7所述的含多孔粒子的空氣過濾材料的生產方法，其特征在于：所述 含有-NHHN-基團類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。
【專利摘要】本發明公開一種含多孔粒子的空氣過濾材料及其生產方法，該過濾材料至少是由上下兩層無紡布層及其中間夾持多孔粒子層構成，所述多孔粒子層中至少含有5重量%以上的含-NHHN-基團的多孔粒子。本發明的含多孔粒子的空氣過濾材料對醛類氣體有優異的除去性能，同時仍然能對有機氣體保持良好的去除效率的特點，可應用于汽車、家庭用凈化器、潔凈室等過濾領域。
【IPC分類】B01J20-02, B01D53-81, B01J20-30, B01D53-02
【公開號】CN104645926
【申請號】CN201310582324
【發明人】馬燕男
【申請人】東麗纖維研究所（中國）有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月20日