空气净化器用碳块过滤器组合物及碳块过滤器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及由过滤粒子和超高分子量聚乙烯聚合物构成的空气净化用碳块过滤 器组合物及碳块过滤器。
【背景技术】
[0002] 在常规技术中，主要是在用于空气净化器的活性碳过滤器内填充粒状活性碳，以 完成过滤、吸附污染物质的工序。但是单纯在活性碳过滤器内填充粒状活性碳时，过滤层内 所发生的沟流现象，会降低污染物质的去除效率，并因活性碳微细粒子不断流出，而导致活 性碳过滤器在使用上的问题。
[0003] 此外，由于在熔点以上的温度条件下，粘度低，流量大的普通聚乙烯（LDPE、HDPE) 粘合剂会覆盖活性碳的表面，故无法确保块的气孔和吸附性，而利用熔点在80度以上的温 度条件下，流量较好的低分子量的聚乙烯，采用挤压的方法固然可以生产过滤器，但活性碳 的吸附表面积会因粘合剂的堵塞而缩小，故很难有效调节气孔，因而无法制造出高性能的 过滤器。
[0004] 为了完善常规技术中存在的所述问题，可利用超高分子量聚乙烯（UHMWPE)和粒 度已得到妥善调节的粉末活性碳，按一定的比例进行烧结处理，继而生产出吸附性极其优 秀的多孔性吸附过滤过滤器。这种多孔性吸附过滤过滤器被称为碳块过滤器，而最近的空 气净化器用过滤过滤器的确是在被所述碳块过滤器取而代之。
[0005] 尤其所述碳块过滤器因其粘合剂的特性，而采用压缩模具的生产方式，被公认为 是过滤器的吸附性能和气孔的发达非常优秀的高性能碳块。通常而言，所谓的优秀块过滤 器制造技术是指，在具备高吸附性的同时，还要能够有效调节块的多孔性，这就是压缩模具 法的生产技术。
[0006] 但在常规技术中所采用的块的气孔调节技术，是在人工调节的粒度活性碳粉末 中，按照一定的比例混合掺入商业用粘合剂后，以压缩成型的方式形成气孔，因而不可能生 产出高品质的碳块过滤器。这种生产模式的问题在于，不能有效成型微分活性碳，故在成型 后，会从其表面脱落一些微分活性碳，继而会给碳块过滤器的商品价值大打折扣。
[0007] 先行技术文献：韩国公开专利第10-2007-0028440号
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用过滤粒子和超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)聚合物制造出的具有高吸附性能的碳块过滤器。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010] 空气净化器用碳块过滤器组合物，具有200?650 μ m的平均粒度和76?96重量 百分比的过滤粒子以及具有5?600 μ m的粒度和4?34重量百分比的超高分子量聚乙烯 聚合物，并在所述过滤粒子中渗入有磷酸（H3P04)。
[0011] 进一步，所述超高分子量聚乙稀聚合物的平均粒度在30?60 μ m范围内。
[0012] 进一步，所述超高分子量聚乙烯聚合物的分子量在3, 500, 000?9, 200, OOOg/mol 范围内。
[0013] 进一步，其中还可掺入用于去除气体的添加剂。
[0014] 更进一步，所述添加剂可以是硝酸（HN03)、盐酸（HCl)、硫酸（H2S04)、醋 酸（CH3C00H)、碳酸钾（K2C03)、氢氧化钾（KOH)、磺胺酸（C6H4 (NH2) S03H)及乙二胺 (NH2CH2CH2NH2)中的至少一种成分。
[0015] 进一步，其中还可添加催化剂。
[0016] 更进一步，所述催化剂可以是白金（Pt)、钯（Pd)、铑（Rh)、锇（Os)及铱（Ir)中的 至少一种元素。
[0017] 利用所述的空气净化器用碳块过滤器组合物制得的碳块过滤器，该碳块过滤器的 比表面积均在600?1300m 3/g范围内。
[0018] 进一步，所述碳块过滤器上至少形成一个通气孔。
[0019] 进一步，所述通气孔可以是圆形、六角形、四角形或梳齿形状。
[0020] 进一步，所述碳块过滤器沿着第1方向的压缩强度在2, 200, 000?11，000, 000N/ m2范围内。
[0021] 进一步，所述碳块过滤器沿着第2方向的压缩强度在340, 000?3, 400, 000N/m2 范围内。
[0022] 进一步，所述碳块过滤器沿着第1方向的弯曲强度在790?3, 200N/m2范围内。
[0023] 进一步，所述碳块过滤器沿着第2方向的弯曲强度在4700?17, 000N/m2范围内
[0024] 本发明的有益效果是：通过本发明技术制造出的碳块过滤器，可通过渗入有磷酸 的过滤粒子，有效去除空气中含有的有害物质，并提高除臭效果。
【附图说明】
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0026] 图1是通过本发明实施例制造出的碳块过滤器示意图；
[0027] 图2是本发明实施例中用于制造碳块过滤器的模具示意图；
[0028] 图3是通过本发明实施例制造出的碳块过滤器示意图；
[0029] 图4是测量通过本发明实施例制造出的碳块过滤器的压缩强度示意图；
[0030] 图5是通过本发明实施例制造出的碳块过滤器示意图。
[0031] 图6是测量通过本发明实施例制造出的碳块过滤器的压缩强度示意图。
【具体实施方式】
[0032] 本发明涉及利用过滤粒子和超高分子量聚乙烯（UHMWPE)聚合物，生产出的具有 高吸附性能的空气净化器用碳块过滤器组合物及碳块过滤器的技术。
[0033] 在此，所谓的过滤粒子是指活性碳。尤其活性碳的吸附性极强，其大部分的组成物 质均为碳质物质，主要是作为吸附剂，起到吸收气体或湿气的作用。在本发明技术中采用的 活性碳主要是粉末活性碳（activated carbon powder)，它能有效去除空气中含有的有害 物质及异味，并能有效去除挥发性有机化合物及部分重金属。
[0034] 此外，本发明技术中的超高分子量聚乙烯聚合物是指超高分子量聚乙烯粘合剂， 为使过滤器呈块状，而起到形成粉末活性碳连接链的粘合剂的作用，可由分子量较大的多 孔质物质组成。
[0035] 进一步说明就是，本发明技术中的空气净化器用碳块过滤器组合物是具有5? 1900 μ m的粒度和76?96重量百分比的过滤粒子以及具有5?600 μ m的粒度和4?34 重量百分比的超高分子量聚乙烯聚合物，而所述过滤粒子中则渗入有磷酸。
[0036] 在此，未渗入磷酸的活性碳对氨的去除性能较差，而渗入磷酸的活性碳则可大大 增加对氨的去除性能。
[0037] 为了有效去除有害气体，还可追加渗入添加剂，而所述添加剂则可以是硝酸 (HNO3)、盐酸（HCl)、硫酸（H 2SO4)、醋酸（CH3COOH)、碳酸钾（K2CO 3)、氢氧化钾（KOH)、磺胺酸 (C6H4(NH2)SO 3H)及乙二胺（NH2CH2CH2NH2)中的至少一种成分。为了增加对某种物质的吸附 性能，可事先添加特定的物质。
[0038] 在本发明技术的一个实施例中，为能有效去除乙醛（CH3CHO)、醋酸（CH 3COOH)等物 质，可追加渗入相应的添加剂。
[0039] 具体样态即是，所述过滤粒子的平均粒度可以在200?650 μπι或250?590 μπι 范围内，而所述超高分子量聚乙稀聚合物的平均粒度则可以在30?60 μπκ30?40 μπι或 30 μ m范围内。尤其在过滤粒子的平均粒度范围在250?590 μ m时和超高分子量聚乙烯聚 合物的平均粒度范围在30 μ m时，可制造出性能优秀的碳块过滤器。
[0040] 此外，所述超高分子量聚乙烯聚