空气净化反应屏的制作方法

本发明涉及一种环保设备，即一种空气净化反应屏。

背景技术：

通过滤网过滤是空气净化的手段之一，现有的空气净化滤网多由玻璃纤维等细丝交织而成，其缝隙细小，能够滤掉空气中的二氧化硫、硫化氢、甲醛、TVOC、甲苯等多种杂质，截留颗粒粒径达到0.3微米，对ＰＭ2.5污染物具有良好的截留效果。可是，这种滤网虽然能够把颗粒物截留，但不能分解颗粒物。截留的颗粒物会很快积累堵塞滤网孔隙，因而这种滤网的使用寿命比较短，一般情况下使用使用2个月左右，就需要清理或更换。清理的难度很大，而且会造成二次污染。更换的费用较高，也会增加用户的成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够截留并且分解空气中的杂质颗粒，可以长时间保持空气净化的性能，大幅延长清理或更换的周期，避免二次污染，降低使用成本的空气净化反应屏。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种空气净化反应屏，包括由细丝交织的滤网，其特点是：所述细丝的外面包裹有氧化分解层。

所述氧化分解层是高锰酸钾复合层。

所述氧化分解层是二氧化钛复合层。

所述滤网是断面呈瓦楞状的玻璃纤维纸片。

所述滤网有多层，构成一个过滤箱。

所述过滤箱的滤网有3—5层，层间距20—50mm，其中高锰酸钾复合层滤网和二氧化钛复合层滤网交替安装。

所述过滤箱前面设有风机，风机前面设有至少一个取样盒，风机出口到取样盒之间设有通风管，取样盒设有传感器，传感器与处理器和显示屏相联系。

所述取样盒配有光学粒子计数器。

本发明的有益效果是：这种滤网能够分解截留的颗粒，滤孔不易堵塞，可以长时间保持良好的性能，清理或更换的周期延长10倍以上，大幅降低二次污染和使用成本，可望成为同类产品的替代产品。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的左视图；

图3是第一种实施例的部件细丝及复合层的局部放大图；

图4是第二种实施例的部件细丝及复合层的局部放大图；

图5是第三种实施例的滤网结构示意图；

图6是第三种实施例的滤网断面图；

图7是第四种实施例的滤网装配图；

图8是第五种实施例的滤网装配图。

图中可见：滤网1，细丝2，氧化分解层3，高锰酸钾复合层4，二氧化钛复合层5，过滤箱6，空气净化器7，风机8，取样盒9，传感器10，处理器11，显示屏12。

具体实施方式

第一种实施例：如图1、图2所示，这种空气净化反应屏，包括细丝2交织的滤网1，这里的细丝2可以采用玻纤丝、金属丝、塑料丝等，其特点是：所述细丝2的外面包裹有氧化分解层3。结合图3可见，本例推荐采用氧化分解层3是由氧化剂高锰酸钾凝结而成的高锰酸钾复合层4。

高锰酸钾，无机化合物，分子式KMNO4。也称过锰酸钾，俗称灰锰氧、PP粉。紫黑色针状晶体，是一种强氧化剂，遇乙醇即被还原，在酸性环境中氧化性更强。高锰酸钾不仅可以消毒，还可以除臭，低浓度时还有收敛作用。畜禽饮用常配成0．1%的水溶液，用于洗胃和使毒物氧化而解毒。高浓度溶液对组织有刺激性和腐蚀性，4%的溶液可消毒饲槽等用具。利用其氧化性能加速福尔马林蒸发，可作空气消毒，为家庭必备的常用消毒药。利用高锰酸钾的强氧化性，把一些酸性气体比如二氧化硫、硫化氢等氧化为盐类，把有机气体比如甲醛、苯、氨之类氧化为二氧化碳和水。

这种滤网1的制作方法有多种，下面例举一种比较简单的方法：用熟化的玻纤细丝交织成滤网，这里所述的交织，可以是把玻纤细丝相互交叉所进行的均匀有序的编织，也可以是使玻纤细丝无序的叠加粘接成片。玻纤丝的直径200微米以下为宜，细丝之间的间隙以1.1—1.5微米为宜。同时，把高锰酸钾以30—40%的浓度加水溶解成溶液。把滤网1放在溶液当中浸泡后取出晾干。也可以反复多次浸泡，多次干燥，使高锰酸钾的复合层4达到0.8—1.2微米，滤网的滤孔小于0.3微米为佳。

对于编织难度较大的细丝，细丝间隙可增大到20微米以内，再以高锰酸钾复合层填充间隙，使间隙小于截留颗粒的粒径。例如，要截取2.5微米的颗粒，细丝间隙应小于2微米，20微米的间隙就需要填充18微米，高锰酸钾复合层就要达到9微米。

本例产品经多点对比实验：其对照产品为进口的NEPA，0.3微米颗粒截留率达到99.7%，与NEPA持平。在截留率降低到90%时就要进行清理或更换，本滤网的清理周期比NEPA平均延长8—10倍，一般可使用2年，使用成本大幅降低。

另据与活性炭对比发现，本产品对装修产生的甲醛气体的消除效果明显优于活性炭，经有关部门检测，活性碳对甲醛的吸附能力为“一般”，高锰酸钾滤网对甲醛的消除是“优”，并且能够分解消除甲醛。

第二种实施例：如图4所示，这种空气净化反应屏与第一种实施例的结构原理相近，包括细丝2交织的滤网1，这里的细丝2可以采用玻纤丝、金属丝、塑料丝等，细丝2的外面包裹有氧化分解层3。所不同的是：所述氧化分解层3是二氧化钛复合层5。

二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，白色固体或粉末状的两性氧化物，二氧化钛，作为光涂料颜料的催化剂，不仅是一种环境安全的清洁剂，而且可以起到节省能量，保护环境资源的作用。早期日本和英国的科学家将二氧化钛涂覆在城市马路的铺路石表面，用以清洗路面空气。二氧化钛可以与沥青混合，减少空气中的污染物。当汽车经过时，含二氧化钛的混凝土或沥青可以净化空气，消除车辆排放物中25%到45%的氮氧化物。将二氧化钛涂覆在混凝土面上，其清洗空气的效果同样显著。

二氧化钛能有效地分解室内外的有机污染物，氧化去除大气中的氮氧化物、硫化物以及各类臭氧等。浓度低于1ppm的甲醛可完全被TiO2催化分解为CO2和H2O；低浓度时的甲苯由于TiO2表面没有中间产物生成，很容易氧化成 CO2和H2O。 实际生活空间场合，甲醛、甲苯等有机物的浓度都非常低，纳米级二氧化钛过滤网则可有效地降解这些有机物，从而达到净化室内空气的目的。

TiO2催化不仅能杀死细菌，还能同时降解由细菌释放出的有毒复合物，即TiO2催化不仅能削弱细菌的生命力，而且能攻击细菌的外层细胞，穿透细胞膜，破坏细菌的内部结构，彻底杀灭细菌。

二氧化钛过滤网，对空气中的二氧化氮、氨气、甲醛和苯等气体的分解速度达到在20分钟内分解70%以上。

由于纳米二氧化钛常用来作为催化剂，本身对人体安全无毒，所以在反应过程中本身并不被消耗。该项技术具有能耗低、易操纵、除净度高等特点，尤其对一些特殊的污染物具有比其它氧化法更突出的去除效果，而且没有二次污染。

与常用的无机银杀菌剂相比，TiO2催化具有以下特点：TiO2催化反应在常温常压下即可进行。反应过程中，TiO2并不消耗，其化学稳定性好，作用持久。

这种滤网1的制作方法有多种，下面例举一种比较简单的方法：用熟化的玻纤细丝交织成滤网，这里所述的交织，可以是把玻纤细丝相互交叉所进行的均匀有序的编织，也可以是使玻纤细丝无序的叠加粘接成片。玻纤丝的直径200微米以下为宜，细丝之间的间隙以1.1—1.5微米为宜。同时，把氧化钛以30—40%的浓度加水溶解成溶液。把滤网1放在溶液当中浸泡后取出晾干。也可以反复多次浸泡，多次干燥，使氧化钛的复合层4达到0.8—1.2微米，滤网的滤孔小于0.3微米为佳。

对于编织难度较大的细丝，细丝间隙可增大到40微米以内，再以二氧化钛复合层填充间隙，使间隙小于截留颗粒的粒径。例如，要截取2.5微米的颗粒，细丝间隙应小于2微米，40微米的间隙就需要填充38微米，二氧化钛复合层就要达到19微米。

本例产品经多点大量对比实验：本产品的0.3微米颗粒截留率达到99.7%，与NEPA滤网持平。而本滤网的清理周期比NEPA滤网平均延长8—10倍，以年雾霾超标3-5个月计算，本滤网可使用2年以上，使用成本大幅降低。

第三种实施例：在第一种实施例或第二种实施例的基础上对滤网的形状进行优选。如图5、图6所示，滤网1采用玻纤细丝2交织成片，最好由玻璃纤维纸加工成断面呈瓦楞蜂窝状基材，其强度和过滤性能大幅提高。

第四种实施例：在前述实施例的基础上推荐一种滤网的优化装配方式。如图7所示，多层滤网1构成过滤箱6。滤网以3—5层为好，层间距20—50mm为宜。也可以采用多层板面，每层板面开有一个通风口，通风口的位置错开，通风口上安装滤网。高锰酸钾复合层4滤网和二氧化钛复合层5滤网相间安装，可以进一步增强滤网的过滤效果。也可以在最后一层使用HEPA滤网。因为最后一层的颗粒物已经很少，HEFA滤网也可以使用较长的时间。

第五种实施例：在第四种实施例的基础上进行完善。如图8所示，把多层滤网1构成的过滤箱6安装在空气净化器7上。过滤箱6前面设有风机8，风机8前面设有至少一个取样盒9，风机出口与取样盒通过通风管相通。取样盒设有传感器10，传感器与处理器和显示屏相联系。通风管从风机入口取得少量空气送入取样盒9。取样盒9的传感器10把取得的信息送往处理器11，并且在显示屏12上显示出来。

每一种需要消除的成分可以设有一个取样盒，目前常用的有甲醛、甲苯、TVOC和PM2.5颗粒等成分都可以设有取样盒。每一种成分均可采用一种有效的检测方式，随时得到准确的数据，这种数据在显示屏上随时显示出来，供人们了解所处环境的空气质量。具体检测方式及器具可以采用已有技术，这里不予赘述。

当然，多种成分的检测装置会增加净化器的成本，而且也没有必要。因此，在普及形净化器上可以只采用PM2.5的取样盒及检测装置。该检测装置有多种，推荐选用光闪射粒子计数器，也称光学粒子计数器。能够随时检测并且显示单位体积空气中PM2.5的含量，在含量低于限制标准时可以自动停机。实验证明，在PM2.5颗粒受到有效截留的情况下，其他有害物质也会被大量截留，并被迅速分解，空气质量可以得到保证。

实验情况：

实验一：本净化器已经在上海地铁站、上海交大、华东理工大学等多处进行了多项实验，均取得了良好的效果。下面仅列举一个实验例：

2016年1月4日，在上海交通大学闵行幼儿园一楼教室，安装本空气净化器（型号：PG-2013M-4），由有关单位采用先进的检测仪器进行检测。安装前后的空气质量结果如下：

实验结果显示：该空气净化器能在较短的时间内清除空气中的PM2.5、PM2.5、甲醛、甲苯、TVOC。

实验二：

2016年1月8日，在上海超先空气净化器科技有限公司实验室，选用两个各项指标相同的房间，并与外界空气随时保持相同的通气量，一个房间安装本空气净化器（型号：PG-2013M-4），另一个房间安装进口的NEPA净化器，进风量均为500m³/h。开机同时检测空气中的PM2.5(μg/m³)、PM10(μg/m³)、甲醛（mg/m³）、甲苯（ppb）、TVOC(ppb)含量，每6分钟取值一次。当其中一种净化指标停滞，需要清理或更换时，即可更换新机同时交换场地，并且重新调整空气质量指标，使两个房间条件一致，继续实验。

实验结果显示：运行至150小时，NEPA净化器的净化性能明显降低，室内空气质量的各项指标趋于停滞，而本空气净化器的空间上述指标仍在不断降低，降低的速率稳定。更换NEPA净化器后，交换场地继续实验，重现了上述过程。最终本净化器在累计工作1400小时才出现空气指标停滞的情况。经拆机检测发现，NEPA滤网的颗粒量大，堵塞了滤网。而本净化器的滤网颗粒的同比积累量显著降低，证明本滤网对截留物的分解作用很强。