过滤部件、空气过滤器以及汽车用过滤器的制作方法

文档序号:14876962发布日期:2018-07-07 07:32阅读:138来源:国知局

本发明涉及空气处理设备领域,具体而言涉及一种过滤部件、空气过滤器以及汽车用过滤器。



背景技术:

空气污染为危害人体健康及周边环境的物质对大气层所造成的污染。这些物质可能是气体、固体或液体悬浮物等。在中国大面积出现的雾霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物造成的严重污染现象。

悬浮物通常以颗粒的大小来区分,而当中的可吸入悬浮粒子则可影响人体健康。悬浮的颗粒物,在环境科学中,特指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴,是空气污染的主要来源之一。其中,空气动力学直径(以下简称直径)小于或等于10微米的颗粒物称为可吸入颗粒物(pm10);直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为细颗粒物(pm2.5)。颗粒物能够在大气中停留很长时间,并可随呼吸进入体内,积聚在气管或肺中,影响身体健康。

关注家居环境,因此室内装饰装修开始成为一种时尚,不过目前大部分装饰装修材料中都含有害化学物质,比如甲醛、氨气、苯系物等挥发性气体,这些气体对人体健康造成一定的危害。

近年来各大城市的空气质量并不理想,空气中的污染物质较多,人们经常使用各种空气净化设备对室内的空气进行净化处理,其中常见的空气净化设备是空气净化器。常见的空气净化器设有一套过滤装置以及空气抽吸装置,过滤装置包括过滤网等,用于将空气进行过滤,空气抽吸装置用于将空气抽吸到空气净化器内。并且,空气净化器的一端设置进气口,另一端设置出气口,过滤装置以及空气抽吸装置位于进气口与出气口之间。这样,污浊的空气从进气口流进空气净化器,并经过过滤装置的过滤后,从出气口流出。

通常,过滤装置的过滤网使用活性炭等材料制成,对空气中的灰尘等颗粒状的污染物质进行吸附,经过过滤网后的空气中颗粒状的污染物质大幅减少,从而实现对空气的净化。

但是,使用活性炭等吸附材料对空气中的颗粒状的物质进行吸附,对吸附材料有较高的要求,如果吸附材料孔径过大,一些直径较小的颗粒,如pm2.5类型的污染物,仍可以经过一般的过滤网,导致空气净化效果不佳。若使用孔径较小的吸附材料,则大大增加过滤网的生产成本,导致空气净化器的生产成本过高。

对于汽车而言,为保证车厢内空气的清洁,现有的汽车普遍都配装有相应的汽车过滤器设备,即通过汽车过滤器设备对进入至汽车内的空气进行过滤处理,并将空气中的粉尘颗粒过滤掉。

对于汽车过滤器设备而言,其质量的好坏直接影响汽车内部的空气质量好坏,进而直接影响驾驶人员的身体健康;故而,对于汽车而言,其汽车过滤器设备一直是用户关注的重点。

然而,现有的汽车过滤器设备普遍存在过滤不彻底的缺陷;尤其对于甲苯、甲醛和氨气,现有的过滤器设备很难将其过滤掉,而甲苯、甲醛和氨气又能够直接被汽车内人员直接吸入,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏,还可诱发癌症。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种过滤部件,所述过滤部件包括具有过滤部件本体框架,以及可拆卸的安装于过滤部件本体框架内的过滤层,其中所述过滤层包括粉尘过滤层、硅藻土基过滤层以及抗菌层。

其中所述粉尘过滤层为pp材料制备的熔喷无纺布。

所述硅藻土基过滤层为由硅藻土基颗粒的滤料填充而成,其中前述硅藻土基颗粒由质量百分比为以下份额的成分组成,其中硅藻土55%,植物碎屑15-20%,粘结剂20-25%,增稠剂5%,去离子水500g/kg。

抗菌层为厚度均匀的抗菌无纺布。

进一步地,前述过滤部件的形状为长方形。

进一步地,前述硅藻土基颗粒的制备方法如下:

焙烧,将硅藻土置于马弗炉中,在温度450摄氏度下焙烧90min;

破碎过筛,将焙烧后的硅藻土和植物碎屑分别进行破碎,将颗粒物通过孔径为1mm的分样筛,得到孔径1mm以下的硅藻土和植物碎屑颗粒物;

混合,将孔径1mm以下的硅藻土颗粒、植物碎屑颗粒物、粘结剂、增稠剂按照比例混合,并用搅拌器搅拌均匀;

造粒,将去离子水加入均匀的混合原料中,并搅拌至凝胶状态,通过造粒机制作3mm的颗粒;

烘干,将通过造粒的3mm的颗粒放入干燥箱烘干,制成硅藻土基颗粒。

进一步地,前述干燥箱的设定温度为30摄氏度,烘干时间为24小时。

进一步地,前述粘结剂为可分散性糯米胶粉。

进一步地,前述增稠剂为羧甲基纤维素钠。

一种空气过滤器,本空气过滤器包括上述的过滤部件。

前述空气过滤器包括壳体,所述壳体的第一面盖设有进气口,所述壳体内设有过滤装置以及空气抽吸装置,所述壳体的第二面盖设有出气口。

由以上技术内容可知,本发明的过滤部件采用了硅藻土基吸收模块,采用了此模块的过滤部件能够吸收空气中的甲醛、甲苯和氨气,能够有效地提高空气质量,避免对人体的伤害,而且硅藻土是一种天然矿物质材料,主要化学成分是sio2,一般以sio2·nh2o的形式存在,另外还混有少量的al、fe、ca、mg、na、k、p等杂质。硅藻土表面微孔非常多,没有任何有害的化学物质,具备隔热、隔音、防水、阻燃等优点。另外,还具有除臭、吸湿、吸附室有害气体等作用。

采用本发明的空气过滤器结构简单,能够实现对甲苯、甲醛和氨气的可靠吸收,有效地吸收空气中的有害物质,且本空气过滤器中还增加了芳香模块和粉尘吸收模块,能够吸收空气中的可吸入颗粒物,同时芳香模块还在净化空气的情况下给空气增加了香味,提高了居住环境的舒适性。

与此同时,本发明的过滤部件还可用于汽车领域,作为车载的过滤器,能够安装在现有的汽车过滤设备中,能够可靠和安全的过滤空气中的有害物质。

应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:

图1是本发明的过滤部件的结构示意图。

图2是本发明的过滤部件的截面图。

图3是本发明的硅藻土基颗粒的制备工艺流程图。

图4是硅藻土基颗粒的扫描电镜图。

图5是硅藻土基颗粒的红外光谱分析示意图。

图中相关序号的名称如下:1、过滤部件本体框架,2、过滤层,3、粉尘过滤层,4、硅藻土基过滤层,5、抗菌层。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1和图2所示,一种过滤部件,所述过滤部件包括具有过滤部件本体框架1,以及可拆卸的安装于过滤部件本体框架1内的过滤层2,其中所述过滤层2包括粉尘过滤层3、硅藻土基过滤层4以及抗菌层5。

其中所述粉尘过滤层3为pp材料制备的熔喷无纺布。

所述硅藻土基过滤层4为由硅藻土基颗粒的滤料填充而成其中述硅藻土基颗粒由质量百分比为以下份额的成分组成,其中硅藻土55%,植物碎屑15-20%,粘结剂20-25%,增稠剂5%,去离子水500g/kg。

抗菌层5为厚度均匀的抗菌无纺布。

抗菌层5由厚度均匀的抗菌无纺布制备而成,其具有良好的安全性、光谱高效的抗菌性和优异的耐洗涤性,经过多家国内外权威卫生单位测试和临床应用证明:该产品整理后的织物具有明显的抗菌、消炎、防臭、防霉、止痒、收敛作用,对常见的有害细菌抑菌率高达99%以上。并且对人体无刺激性、无过敏反应,无毒,无致畸性,无致突变型,无潜在致癌性,不含有甲醛和重金属离子等有害物质,符合环保要求。本产品中的抗菌层5是由此抗菌卫生处理剂按照科学的配比、严谨规范的工艺流程制备而成,完全符合技术标准。

如上所述,本过滤部件本体框架1可以与空气过滤器或汽车上设置的安装部件相连接,能够便捷的实现过滤部件的安装,且可拆卸的安装于过滤部件本体框架1内的过滤层2在过滤层2吸附饱和后,能够快速的替换过滤层2,节约了成本且提高了使用的效率。

前述过滤部件的形状为过滤部件的形状为长方形,与此同时,过滤部件的形状为长方形并不是对本发明的限制,制造条件许可的情况下,所述过滤部件的形状可以根据空气过滤器的形状和进气出气口的位置调整为长方形、正方形等其余的形状。而在过滤部件用于汽车上时,则过滤部件为长方形则符合目前汽车行业的标准,且能够方便快速的进行替换。

如图3所示,硅藻土基颗粒的制备方法如下:

焙烧,将硅藻土置于马弗炉中,在温度450摄氏度下焙烧90min;能够有效烧除硅藻土中的有机物质,增加颗粒表面微孔数量。

破碎过筛,将焙烧后的硅藻土和植物碎屑分别进行破碎,将颗粒物通过孔径为1mm的分样筛,得到孔径1mm以下的硅藻土和植物碎屑颗粒物。

混合,将孔径1mm以下的硅藻土颗粒、植物碎屑颗粒物、粘结剂、增稠剂按照比例混合,并用搅拌器搅拌均匀。

造粒,将去离子水加入均匀的混合原料中,并搅拌至凝胶状态,通过造粒机制作3mm的颗粒。

烘干,将通过造粒的3mm的颗粒放入干燥箱烘干,制成硅藻土基颗粒。

干燥箱的设定温度为60摄氏度,烘干时间为5小时,在颗粒的烘干过程中,根据实际的使用环境,可以适当的调整干燥箱的干燥温度和干燥时间,以达到快速烘干颗粒物的效果。

粘结剂为可分散性糯米胶粉,可分散性糯米胶粉用纯天然糯米或江米为原料,经过糯米净化、研磨、干燥等十二道工序而形成的环保胶黏剂。适用范围广,粘性长,由于其无毒无害,不会对环境造成二次的污染,所有能够适用于大多数的使用环境中,而不会对使用环境中的人或动物造成损害。

增稠剂为羧甲基纤维素钠,是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。简称cmc-na,是葡萄糖聚合度为100~2000的纤维素衍生物,相对分子质量242.16。白色纤维状或颗粒状粉末。无臭,无味,无味,有吸湿性,不溶于有机溶剂。

经过上述过程的硅藻土基颗粒的材料表征如下:选取干燥器中备用的硅藻土基颗粒进行扫描电镜和红外光谱分析。图4是硅藻土基颗粒的扫描电镜图。从图4中可以看出,材料成品中没有硅藻土多孔的物质结构,而是表面比较粗糙,呈现簇状、团状结构,孔隙较发达,比表面积较大,这说明通过焙烧、造粒的过程,硅藻土基本上参与了反应;另外,植物碎屑连接着这些簇状、团状结构,保证了成品的抗压、抗折强度。

硅藻土基颗粒红外光谱分析情况如图5所示。从图中可以看出,位于1000-1200cm-1处的峰为硅氧烷基团(-si-o-si-);原硅藻土经过焙烧后,结构发生了变化,2750、2940、2300和1460cm-1处的有机质峰(-ch、-ch2等)消失,表明焙烧后有机物逐渐被去除;3400-3500cm-1处是-nh或-oh键的伸缩振动峰,可能为缔合水、植物碎屑、硅藻土表面羟基及有机杂质的峰;而786及714cm-1处的-si-oh基团振动峰强度减弱,可能是硅藻土焙烧后部分-oh基团发生改变。

硅藻土基颗粒的应用情况:实验方法分别制作两个体积为1m3的密闭容器,分别标注g0、g1,在g1密封容器中放置硅藻土基颗粒,g0密封容器作对比空白试验,进行甲醛、甲苯、氨气去除率的测定。

(1)甲醛去除率的测定:用移液枪分别称取5μl甲醛溶液两份,同时放入上述g0、g1两个密闭容器中,静置24h后,使用空气采样器从密闭容器分别采集等量气体,采用可见分光光度计(722n型)检测气体样品中甲醛含量,换算成体积浓度,浓度差值与空白容器中样品浓度的比值即为甲醛去除率。

(2)甲苯去除率的测定:用移液枪分别称取5μl甲苯溶液两份,同时放入上述g0、g1密闭容器中,静置24h后,使用空气采样器从密闭容器分别采集等量气体,采用气相色谱仪(gc-2010plus型)检测气体样品中甲苯含量,换算成体积浓度,浓度差值与空白容器中样品浓度的比值即为甲苯去除率。

(3)氨气:用移液枪分别称取5μl氨水溶液两份,同时放入上述g0、g1密闭容器中,静置24h后,使用空气采样器从密闭容器分别采集等量气体,采用可见分光光度计(722n型)检测气体样品中甲苯含量,换算成体积浓度,浓度差值与空白容器中样品浓度的比值即为氨气去除率。

3.2吸附效果(吸附率、有害气体去除率)

在密封容器内,硅藻土基颗粒吸附甲醛、甲苯、氨气三种有害气体实验的数据如下。硅藻土基颗粒对于三种有害气体都具有一定的吸附效果,其中,甲醛的去除率较好,达到58.16%,甲苯的去除率为47.22%,氨气去除率为53.27%。

由以上的实验结果可知,本发明的硅藻土基颗粒和基于本发明的硅藻土基颗粒制造的过滤部件能够可靠的实现对空气中甲醛、甲苯和氨气的去除,有效地减少了有害气体和物质对人和动物的伤害。

一种空气过滤器,所述空气过滤器包括壳体,所述壳体的第一面盖设有进气口,所述壳体内设有过滤装置以及空气抽吸装置,所述壳体的第二面盖设有出气口。

其中所述第一面盖位于壳体的侧面,与地面相垂直;第二面盖位于壳体的的另一侧面,与地面相垂直,空气从第一面盖上设置的进气口进入空气过滤器内,依次通过粉尘过滤层3、硅藻土基过滤层4、抗菌层5后通过第二面盖上设置的出气口流出。

其中所述第二面盖与第已面盖相对设置,能够避免空气不经过过滤部件直接进入空气中。

一种汽车用过滤器,其主要包括具有过滤部件本体框架1,以及可拆卸的安装于过滤部件本体框架1内的过滤层2,其中所述过滤层2包括粉尘过滤层3、硅藻土基过滤层4以及抗菌层5。

其中所述粉尘过滤层3为pp材料制备的熔喷无纺布。

所述硅藻土基过滤层4为由硅藻土基颗粒状的滤料填充而成其中述硅藻土基颗粒由质量百分比为以下份额的成分组成,其中硅藻土55%,植物碎屑15-20%,粘结剂20-25%,增稠剂5%,去离子水500g/kg。

抗菌层5为厚度均匀的抗菌无纺布。

其中过滤部件本体框架1卡接于汽车内设置的汽车过滤器内,当需要更换过滤器时,取出过滤部件本体,将可拆卸的安装于过滤部件本体框架1内的过滤层2取出,换上新的过滤层2,避免了材料的浪费,节约了成本,且替换简单。

本发明的汽车用过滤器,其粉尘过滤层3、硅藻土基过滤层4以及抗菌层4依次固定于过滤部件本体框架1内,此结构简单,可以有效的去除pm2.5等细小颗粒物、抑制车内细菌滋生,保护人体健康。同时,本发明的汽车用过滤器还可以快速、高效、稳定的吸附处理目标气体,提高其使用寿命。

由以上技术方案可知,本发明的过滤部件采用了硅藻土基过滤层4,采用了此过滤层2的过滤部件能够吸收空气中的甲醛、甲苯和氨气,能够有效地提高空气质量,避免对人体的伤害,而且硅藻土是一种天然矿物质材料,主要化学成分是sio2,一般以sio2·nh2o的形式存在,另外还混有少量的al、fe、ca、mg、na、k、p等杂质。硅藻土表面微孔非常多,没有任何有害的化学物质,具备隔热、隔音、防水、阻燃等优点。另外,还具有除臭、吸湿、吸附有害气体等作用。

采用本发明的空气过滤器结构简单,能够实现对甲苯、甲醛和氨气的可靠吸收,有效地吸收空气中的有害物质,且本空气过滤器中还增加了粉尘过滤层3和抗菌层5,能够吸收空气中的可吸入颗粒物,同时抗菌层5还在净化空气的情况下给杀灭了部分细菌,提供了较好的居住环境和车内环境。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

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