空气净化功能垫及其生产装置的制作方法

本实用新型涉及一种空气净化装置，特别是涉及一种空气净化功能垫及其生产装置。

背景技术：

生活和工作在舒适的建筑物中的人们常常被原因不明的病症所困扰，头痛、眼、鼻和喉部不适，干咳，皮肤干燥发痒，头晕恶心，注意力难与集中和对气味敏感等，而一旦离开建筑物不久这些症状会自动消失，人们称之为“致病建筑综合症”(SBS)。调查发现这种病症是室内空气污染所引起的。室内空气污染已成为影响人类健康的幕后黑手，室内空气净化也为人们所瞩目。室内空气污染主要由甲醛、苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)、氨、TVOC(可挥发有机物蒸汽一下简称TVOC)、可吸入颗粒物、细菌病毒等有害物质造成。实验证明，这些有害物质是导致鼻咽癌、口腔癌、肺癌、皮肤癌和白血病的罪魁祸首。尤其对六类重点人群即儿童，老人，女性，孕妇，育龄夫妇和亚健康人群，危害特别大。

下表1为常见室内有害气体的来源、危害及其特性。

目前治理室内空气污染有害气体及异味主要采用以下方法。

1、甲醛捕捉剂：甲醛捕捉剂是含有NH4基或NH-基化合物中的一种，两种或两种以上的混合物，其原理是自身与甲醛发生反应，生成另一种化学物质，是简单的应急处理手段，不能达到长期清除甲醛的目的。

2、杀毒除臭芳香剂：本身就是一种挥发性化学物质，依靠自身的香味掩盖不良空气特征，使人产生一种错觉，并不能达到真正清除有害气体的作用，长期使用还会对人体产生一些不良影响。

3、活性炭吸附法：以木材、果壳、竹子、煤炭等为原料经活化制成的活性炭，利用其多孔的物理特性可吸附空气中的悬浮颗粒和大分子有害气体，如烟雾、灰尘、苯系物、异味分子等，需要定期更换，实际使用效率不高，不能起根除有害气体的目的。另外，活性炭只能暂时吸附一定的污染物，温度、风速升高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可能游离出来，再次进入呼吸空间中造成二次污染。

4、臭氧净化法：臭氧浓度达到0.IPPM以上，会起到杀菌、除异味的作用。但达到0.15PPM或超过30℃，对人体产生伤害并可能致癌。不适合在家居环境使用。

5、静电除尘法：利用电极的异性相吸、同性相斥的原理吸附空气中的污染物，但存在吸附不彻底、不全面的问题，必须定期清洁电极板。同时静电除尘法只对尘埃有效，对有害气体无效。

6、负氧离子净化法：负氧离子是一种带负电荷的空气离子，不洁空气会使其浓度降低。负氧离子在空气中的存在时间极短，是转瞬即逝的。负氧离子虽然可改善肺功能，给人一种相对清新的感觉，但对污染物净化无作用。

7、光触媒法：光触媒是以光的能量来作为化学反应能量来源，加速氧化还原反应，使吸附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧基及负氧离子，分解对人体有害的有机物质及部分无机物质。但通常需要紫外光照射，在光照不到的地方无法工作，而家居环境大多是家具内部等无光和弱光环境，其应用受到很大限制。

可见，目前有害气体净化技术与产品均存在不足，在家居环境使用有很多限制。需要开发一种可以长期有效清除家居环境中的多种有害物质，并简单实用的材料或技术，全面提升室内空气质量。

技术实现要素：

本实用新型目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供提供了一种空气净化功能垫，更具体是一种家具用空气净化垫。它可用于家居、办公等室内环境的空气净化、清除甲醛等有害气体、抑制细菌和霉菌的滋生。本实用新型目的还在于提供该功能垫的生产装置。

为实现上述目的，本实用新型空气净化功能垫是多孔吸水薄片状织物基材接触空气的正反面分别覆载有能吸收分解空气中有害成份的触媒材料A和能吸收分解家俱或者其它物体表面释放出的有害成份的触媒B。该净化垫是由薄层装织物覆载两种不同的触媒材料分别用两种工艺覆载到薄层织物上下两面制作而成，可长期分解家具、装饰物释放的甲醛、苯系物、氨、TVOC(室内以蒸汽形式存在的有机物，以下简称TVOC)等多种有害气体。将本发明的净化垫层铺设或贴挂在家具内、车内等污染源附近，通过覆载相应的纳米触媒材料，接触或接近家具的一面可以分解家具释放的甲醛等有害气体，同时防止霉菌滋生、防蛀虫；接触空气的一面可以分解空气中的有害气体，同时抑制细菌滋生、空气中的清除异味。具有铺放在家具或者其它物体表面，既能分解所附表面释放的有害气体成份，又能吸收分解空气中有害气体成份，非常方便使用的优点。

作为优化，多孔吸水薄片状织物基材接触空气的正面覆载有能分解空气中有害气体和抑制细菌滋生及清除空气中异味的触媒材料A，多孔吸水薄片状织物基材的另一反面覆载有能分解家具或者其它物体表面释放的甲醛等有害气体和防止霉菌滋生和防蛀虫的触媒材料B。其利用具有立体纤维结构覆载触媒增大了触媒与空气的接触面积，从而提高净化效率，因触媒本身不会发生变化，在很大程度上延长了环保净化垫使用寿命。经实验检测，24小时清除甲醛率87％，抗菌率99.99％，防霉0级，急性经口毒性测试实际无毒级。

作为优化，所述多孔吸水薄片状织物基材为无纺滤材、无纺布、无纺布纸、纺织物或其他薄片状多孔吸水材料。

作为优化，所述基材厚度为0.2-50mm。

作为优化，所述触媒材料A为由触媒载体、纳米触媒、银锌离子抗菌剂、植物萃取抗菌剂、植物萃取防螨剂、固定剂、分散剂组成的材料；所述触媒材料B为由触媒载体、纳米触媒、植物萃取驱虫剂、固定剂、分散剂组成的材料。更具体其是一种家具用空气净化垫，覆载适合无光和有光环境的复合触媒，可以用于抽屉、衣柜、橱柜等家具或车内的有害气体净化。通过覆载相应的纳米触媒材料，接触或接近家具的一面可以分解家具释放的甲醛等有害气体，同时防止霉菌滋生、防蛀虫；接触空气的一面可以分解空气中的有害气体，同时抑制细菌滋生、空气中的清除异味。主要功能是：分解家具等释放出的甲醛、苯系物、TVOC、氨等有害气体。

本实用新型所述空气净化功能垫的生产装置包括用于将所述触媒材料和去离子水混合制成触媒药液的超声分散装置和用于将所述超声分散装置制成的触媒药液涂覆到所述多孔吸水薄片状织物基材上的旋涂机；所述旋涂机包括用于存储所述触媒药液的储液槽、下涂覆辊和上对辊及用于烘干涂覆后多孔吸水薄片状织物基材的电热风箱烘干器及涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材牵引辊，所述下涂覆辊下部浸入所述储液槽的触媒药液中，上下相对的所述上对辊与下涂覆辊之间为待涂覆多孔吸水薄片状织物基材，上下相对的上对辊和下涂覆辊前方依次配置电热风箱烘干器和涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材牵引辊。

作为优化，所述上下相对的上对辊和下涂覆辊后方配置所述多孔吸水薄片状织物基材的供料辊。

作为优化，所述储液槽配有搅拌装置，所述下涂覆辊表面制有凹凸纹路。其利用凹凸纹路形成的立体纤维结构覆载触媒增大了触媒与空气的接触面积，从而提高净化效率；因触媒本身不会发生变化，在很大程度上延长了环保净化垫使用寿命。

作为优化，所述牵引辊与所述电热风箱烘干器之间配置有涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材的导引对辊，从所述导引对辊至牵引辊之间依次配置有触媒药液喷涂装置和喷涂后多孔吸水薄片状织物基材的电热风箱烘干器，触媒药液喷涂装置下方配置有集液槽，牵引辊前方再配置收料辊。

作为优化，所述牵引辊与所述电热风箱烘干器之间配置涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材的触媒药液喷涂装置，喷涂触媒药液的多孔吸水薄片状织物基材自上至下绕过所述牵引辊后再经过所述电热风箱烘干器的烘干腔后最终收绕在位于储液槽和电热风箱烘干器之间的收料辊上。

其采用旋涂烘干和喷涂烘干先后相结合的方式，能够最大限度限度地避免两种触媒药液的相互干扰，具有涂喷质量好，载药能力强的优点。

本实用新型综合如下：

1.本实用新型是一种家具用空气净化垫层，其材料为多孔薄片状，厚度为0.1-50mm，具有一定吸水性。可以是单层或多层的无纺布、无纺布纸、木浆纸、纺织物、海绵或其他片状材料。

2.它将分解空气中的有害气体，抑菌，净味的触媒涂覆在接触空气的一面；将有分解家具释放的甲醛，防霉防蛀作用的触媒涂覆在垫层接触家具的一面。

3.所使用的触媒材料A的组成为：触媒载体粉末，以纳米氧化钛，磷酸钛为主要成分的复合触媒，银锌离子抗菌剂，樟树叶、银杏、雷公藤、牵牛子提取液抗菌剂，碘代丙炔基氨基甲酸酯、红藤提取液防螨剂，固定剂水溶液，分散剂水溶液，去离子水。

4.所使用的触媒材料B的组成为：触媒载体粉末，以纳米磷酸钛为主要成分的触媒，醇/樟树叶提取液、香叶醇，固定剂水溶液，分散剂水溶液，去离子水。涂覆方法为喷涂，涂覆量为40g/m²。

5.基材接触空气的上面采用旋涂方法覆载纳米触媒药液A，覆载量为10-100g/m²。

6.基材接触家具的下面采用喷涂方法覆载纳米触媒药液B，覆载量为10-80g/m²。

本实用新型提供了一种有害气体净化垫可铺设或贴挂在家具内、车内等污染源附近，通过覆载相应的纳米触媒材料，接触或接近家具的一面可以分解家具释放的甲醛等有害气体，同时防止霉菌滋生、防蛀虫；接触空气的一面可以分解空气中的有害气体，同时抑制细菌滋生、空气中的清除异味。

本新型利用具有立体纤维结构覆载触媒增大了触媒与空气的接触面积，从而提高净化效率；因触媒本身不会发生变化，在很大程度上延长了环保净化垫使用寿命。

采用上述技术方案后，本实用新型空气净化功能垫具有配放在家具或者其它物体表面，既能分解所附表面释放的有害气体成份，又能吸收分解空气中有害气体成份，还具有防霉和防蛀虫作用，非常方便使用的优点。本实用新型空气净化功能垫生产装置采用旋涂烘干和喷涂烘干先后相结合的方式，能够最大限度限度地避免两种触媒药液的相互干扰，具有涂喷质量好，载药能力强的优点。

附图说明

图1是本实用新型空气净化功能垫的结构示意图；

图2是本实用新型空气净化功能垫生产装置中储液槽和下涂覆辊及上对辊部分的结构示意图；

图3是本实用新型空气净化功能垫生产装置的详细结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型空气净化功能垫是多孔吸水薄片状织物基材1接触空气的正反面分别覆载有能吸收分解空气中有害成份的触媒材料A和能吸收分解家具或者其它物体表面释放出的有害成份的触媒B。所述多孔吸水薄片状织物基材1为无纺滤材、无纺布、无纺布纸、纺织物或其他薄片状多孔吸水材料。所述基材厚度为0.2-50mm。

具体是多孔吸水薄片状织物基材接触空气的正面覆载有能分解空气中有害气体和抑制细菌滋生及清除空气中异味的触媒材料A，多孔吸水薄片状织物基材的另一反面覆载有能分解家具或者其它物体表面释放的甲醛等有害气体和防止霉菌滋生和防蛀虫的触媒材料B。利用具有立体纤维结构覆载触媒增大了触媒与空气的接触面积，从而提高净化效率，因触媒本身不会发生变化，在很大程度上延长了环保净化垫使用寿命。经实验检测，24小时清除甲醛率87％，抗菌率99.99％，防霉0级，急性经口毒性测试实际无毒级。

更具体是所述触媒材料A为由触媒载体、纳米触媒、银锌离子抗菌剂、植物萃取抗菌剂、植物萃取防螨剂、固定剂、分散剂组成的材料；所述触媒材料B为由触媒载体、纳米触媒、植物萃取驱虫剂、固定剂、分散剂组成的材料。其是一种家具用空气净化垫，覆载适合无光和有光环境的复合触媒，可以用于抽屉、衣柜、橱柜等家具或车内的有害气体净化。通过覆载相应的纳米触媒材料，接触或接近家具的一面可以分解家具释放的甲醛等有害气体，同时防止霉菌滋生、防蛀虫；接触空气的一面可以分解空气中的有害气体，同时抑制细菌滋生、空气中的清除异味。主要功能是：降解家具等释放出的甲醛、苯系物、TVOC、氨等有害气体。

如图2-3所示，本实用新型所述空气净化功能垫的生产装置包括用于将所述触媒材料和去离子水混合制成触媒药液的超声分散装置和用于将所述超声分散装置制成的触媒药液涂覆到所述多孔吸水薄片状织物基材1上的旋涂机；所述旋涂机包括用于存储所述触媒药液配有搅拌装置5的储液槽2、表面制有凹凸纹路的下涂覆辊3和上对辊4及用于烘干涂覆后多孔吸水薄片状织物基材1的电热风箱烘干器6(也可以是电热风扇)及涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材牵引辊7，所述下涂覆辊3下部浸入所述储液槽2的触媒药液中，上下相对的所述上对辊4与下涂覆辊3之间为待涂覆多孔吸水薄片状织物基材1，上下相对的上对辊4和下涂覆辊3前方依次配置电热风箱烘干器6和涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材牵引辊7，所述上下相对的上对辊4和下涂覆辊3后方配置所述多孔吸水薄片状织物基材1的供料辊8。

具体是所述牵引辊7与所述电热风箱烘干器6之间配置有涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材1的导引对辊9，从所述导引对辊9至牵引辊7之间依次配置有触媒药液喷涂装置10和喷涂后多孔吸水薄片状织物基材1的电热风箱烘干器6，触媒药液喷涂装置10下方配置有集液槽11，牵引辊7前方再配置收料辊12。(也可以是所述牵引辊与所述电热风箱烘干器之间配置涂覆烘干后多孔吸水薄片状织物基材的触媒药液喷涂装置，喷涂触媒药液的多孔吸水薄片状织物基材自上至下绕过所述牵引辊后再经过所述电热风箱烘干器的烘干腔后最终收绕在位于储液槽和电热风箱烘干器之间的收料辊上)。

其采用旋涂烘干和喷涂烘干先后相结合的方式，能够最大限度限度地避免两种触媒药液的相互干扰，具有涂喷质量好，载药能力强的优点。

即本实用新型的覆载工艺为旋涂(轴旋转转移法)，即：基材通过两辊之间，下辊表面带有凹凸纹路将带有的触媒材料A制成的药液压涂在基材的下表面(如图2)，触媒材料A制成的药液覆载量为10-100g/m²。触媒材料B制成的触媒药液覆载工艺为喷涂，覆载量为10-80g/m²。

本实用新型空气净化功能垫制作过程如下：

1.将筛选后的触媒载体放入去离子水中搅拌均匀，温度保持40-60℃，按比例依次加入纳米触媒、抗菌剂、驱虫剂、防螨剂、固定剂溶液、分散剂溶液，补齐去离子水，搅拌0.5-3h。

2.将搅拌完成的触媒1混合液进行超声分散30-60min，加入旋涂机的储液槽中，将触媒试剂涂覆于片材A面(如图1)，涂覆温度50-80℃，涂覆同时储液槽中的液体保持搅拌状态，涂覆量为10-100g/m²。

3.将涂覆完成的片材通过电热风箱，烘干一次。

4.将搅拌完成的触媒2混合液进行超声分散30-60min，使用喷涂方式覆载到片材的B面(如图1)，涂覆量为10-80g/m²。

5将涂覆完成的片材通过电热风箱，烘干两次或以上，充分烘干后密封保存。

更具体实施方案是：

1.垫层基材选择Pet无纺布，厚度选择0.7mm；

2.垫层A面涂覆触媒试剂主要成分为：触媒载体粉末，以纳米氧化钛，磷酸钛为主要成分的复合触媒，银锌离子抗菌剂，樟树叶、银杏、雷公藤、牵牛子提取液抗菌剂，碘代丙炔基氨基甲酸酯、红藤提取液防螨剂、固定剂水溶液、分散剂水溶液，去离子水。涂覆方法为旋涂，涂覆温度70-80℃，涂覆量为80g/m²。80℃-90℃电热风箱烘干一次。

3.垫层B面涂覆触媒试剂主要成分为：触媒载体粉末，以纳米磷酸钛为主要成分的触媒，醇/樟树叶提取液、香叶醇，固定剂水溶液，分散剂水溶液，去离子水。涂覆方法为喷涂，涂覆量为40g/m²。80℃-90℃电热烘箱烘干两次。

本实用新型提供了一种有害气体净化垫可铺设或贴挂在家具内、车内等污染源附近，通过覆载相应的纳米触媒材料，接触或接近家具的一面可以分解家具释放的甲醛等有害气体，同时防止霉菌滋生、防蛀虫；接触空气的一面可以分解空气中的有害气体，同时抑制细菌滋生、空气中的清除异味。

本新型利用具有立体纤维结构覆载触媒增大了触媒与空气的接触面积，从而提高净化效率；因触媒本身不会发生变化，在很大程度上延长了环保净化垫使用寿命。