[發明專利]一種含活性炭的空氣過濾材料及其生產方法

無效

• 申請號: 201210542067.9
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103861558A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 馬燕男
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02;B01D53/81
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種含活性炭的空氣過濾材料及其生產方法。

背景技術

隨著建筑物的密集化、汽車數量的劇增等，導致空氣中復合型揮發性有害氣體的排出量增加。而目前一般工業生產的夾持活性炭無紡布過濾材料大都吸附率比較低，只能去除有機性氣體，如甲苯等，無法有效地吸附酸性或堿性或復合型揮發性有害氣體，或部分被吸附的臭氣仍停留在活性炭空穴內，即使一段時間后會再脫離出來，也不能被去除。所以一般的過濾材料對于空氣中臭氣的去除率也不高。

如中國公開專利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，但只能去除空氣中的最常見的有機氣體，無法去除酸性或堿性或復合型揮發性有害氣體。

又如特開2007-38091公開了一種空氣過濾材料，該過濾材料是由含有附著了化學藥品纖維網的化學反應層以及含有物理吸收劑的物理吸收層為一體構成的過濾材料，該過濾材料雖也使用了活性炭，但其活性炭是沒有經過任何處理的，無法有效去除酸性或堿性或復合型揮發性有害氣體。而且，雖然其濾材是經過磷酸處理過的，但其主要是為了增強阻燃性能，而并不能吸收空氣中的有害氣體。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對酸性、堿性氣體及其復合型氣體的去除率高，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。

本發明的技術解決方案如下：本發明的含活性炭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活性炭層構成的，上述活性炭層中含有5重量%以上的經酸性物質和/或堿性物質處理的活性炭顆粒。由于活性炭顆粒表面具有豐富的小孔，酸性物質和/或堿性物質分別滲入到活性炭小孔內部，保持相對的獨立性，因此酸性物質和堿性物質是不會進行反應的，它們是各自存在于活性炭小孔的內部。從而活性炭顆粒中的酸性物質與臭氣中的堿性物質發生中和反應，因此臭氣中的堿性氣體能有效地被去除；活性炭顆粒中堿性物質與臭氣中的酸性物質發生反應，因此臭氣中的酸性氣體能有效地被去除。如果活性炭層只是由普通的活性炭顆粒構成的話，就只能吸附空氣中的有機性氣體，如甲苯等，無法有效地吸附酸性或堿性或復合型揮發性有害氣體。如果活性炭層中經酸性物質和/或堿性物質處理的活性炭顆粒的含量小于5重量%的話，說明未經加工的活性炭顆粒較多，就不能達到吸附酸性或堿性或復合型揮發性有害氣體的目的。

本發明空氣過濾材料的活性炭層中含有5重量%以上的經酸性物質和/或堿性物質處理的活性炭顆粒包括如下六種情況：經酸性物質處理過的活性炭顆粒、經堿性物質處理過的活性炭顆粒、經酸性物質和堿性物質同時處理過的活性炭顆粒、未經加工的活性炭顆粒與5重量%以上的經酸性物質處理過的活性炭顆粒的共混物、未經加工的活性炭顆粒與5重量%以上的經堿性物質處理過的活性炭顆粒的共混物、未經加工的活性炭顆粒與5重量%以上的經酸性物質和堿性物質同時處理過的活性炭顆粒的共混物。考慮到除臭的有效性和針對性，上述活性炭層中優選含有5～95重量%的經酸性物質和/或堿性物質處理的活性炭顆粒。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。

本發明的空氣過濾材料中活性炭顆粒的平均粒徑為100～500μm，如果平均粒徑小于100μm時，活性炭顆粒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；如果平均粒徑大于500μm，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。活性炭顆粒的平均粒徑優選150～300μm。上述活性炭顆粒可選用椰殼炭、石炭等，考慮到需要比表面積比較大以及豐富的孔的活性炭顆粒，優選椰殼炭。

本發明的空氣過濾材料中活性炭層的克重為10～500g/m²，如果活性炭層的克重低于10g/m²，則對臭氣的去除能力不強，不能有效地去除臭氣；如果活性炭層的克重高于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。活性炭層的克重優選20～200g/m²。

上述活性炭顆粒的比表面積為500～5000m²/g，雖說比表面積越大，對臭氣的吸附能力越高，但比表面積過大的話，對活性炭形成的工藝要求就越高，價格也就越高。考慮到活性炭的形成以及成本，活性炭顆粒的比表面積優選800～4000m²/g。