一种空气净化滤芯的制作方法

本实用新型涉及室内空气污染控制技术领域，特别涉及一种用于室内的空气净化方法及空气净化滤芯，可广泛应用在室内空气净化装置上。

背景技术：

由于工业经济快速发展，导致空气污染物排放大量增加，国内的城市空气环境不断恶化。室内污染问题越来越受到人们的重视，而空气净化装置成为目前有效的改善室内空气质量的装置，许多家庭开始长期使用空气净化装置。

空气净化装置有效核心单元为滤芯，现有的空气净化器滤芯，普遍采用初级颗粒过滤层、高效过滤层(HEPA)、有机分子吸附层、光催化层、等离子体净化层。通过这些装置基本可以把室内主要污染物净化。但不容忽视的是，滤芯在过滤时，不仅把颗粒污染物过滤，同时也截留了大量的致病菌在滤芯表层，这些致病菌容易在过滤层中大量繁殖累积，跟随着新风重新带入室内，从而造成更为严重的二次污染。

为解决空气净化器滤芯抗菌和杀菌问题，中国专利 (CN201520389765.3)提出在吸附层采用蜂窝抗菌的铝合金框架，但铝合金抗菌能力极其有限。中国专利(CN20152060036.3， CN201510489107.1)提出在吸附层的吸附颗粒中间掺加一些具有抑菌作用的硅酸盐粉和益生菌颗粒，但这些硅酸粉杀菌效果并不理想，甚至会进一步滋生细菌。中国专利(CN201520314103.5, CN201420133952.6)提出采用紫外光和负离子杀菌，可以很好的把致病菌杀死，是目前有效的方法。

但不容忽视的是，紫外光和负离子体在杀死细菌同时，也产生了大量的空气污染物—臭氧，浓度超标的臭氧对人体呼吸系统的伤害更甚于PM2.5，成为人体健康的新型“杀手”。这些技术都无法彻底解决空气净化装置在净化空气时，如何同时保持滤芯抗菌和杀菌能力。

因此，非常有必要研发一种新型的空气净化滤芯，在净化空气的同时可以抑制滤芯细菌滋生，并且可进一步杀死室内空间致病菌，消除臭氧，从而达到多重空气净化功效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种空气净化滤芯，本实用新型不使用紫外光和负离子体杀菌，不仅可以防止自身滤芯细菌滋生，而且可以抑制室内空气致病菌生存，消除臭氧。本实用新型是集消毒杀菌、颗粒物PM过滤、有机废气吸附、甲醛催化净化、臭氧分解等多功能为一体的空气净化滤芯。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现，

本实用新型是采用一种空气净化方法指导制造的，所述的一种空气净化方法包括以下步骤：

步骤001，初步过滤掉空气中颗粒尺寸大于2.5微米的颗粒污染物；

步骤002，采用甲醛氧化催化剂将甲醛分解成CO₂和H₂O；同时采用二氧化氯气体进行杀菌、消毒；

步骤003，采用高比表面积的吸附剂吸附掉空气中的有机气体；

步骤004，进一步过滤掉空气中颗粒尺寸大于2.5微米的颗粒污染物；

步骤005，采用纳米氧化物催化剂将空气中的臭氧常温分解为氧气。

进一步，步骤001中采用合成纤维棉初步过滤空气，所述合成纤维棉的成分包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和玻璃纤维。

进一步，步骤002中采用的甲醛氧化催化剂为Pt-Ag/TiO2纳米催化剂。

进一步，步骤003中的高比表面积的吸附剂为活性炭、分子筛或多孔高分子树脂中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物；所述有机气体为苯、甲苯、二甲苯和氨中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

进一步，步骤004中采用折叠的玻璃纤维过滤纸进一步过滤空气。

进一步，步骤005中采用的纳米氧化物催化剂是Mn、Fe、Ce、 Cu中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

本实用新型所述的空气净化滤芯，包括沿空气净化方向依次叠设的初级颗粒过滤层、催化氧化及杀菌层、有机气体吸附层、高效过滤层和臭氧降解催化层；

所述初级颗粒过滤层为合成纤维棉过滤网，且所述成纤维棉过滤网的孔径大于或等于2.5微米；

所述催化氧化及杀菌层包括位于中间的多孔网架和分别铺设在多孔网架两侧的若干层金属网，且所述金属网上负载有用于在常温下催化氧化甲醛的甲醛氧化催化剂；所述金属网之间布设有若干个倒置的T型管，所述T型管内放置有二氧化氯缓释片，且所述T型管的管壁上开设有若干个通孔；所述T型管上设有用于补充二氧化氯缓释片的投料口和用于清除失效的二氧化氯缓释片的清理口；

所述有机气体吸附层包括蜂窝状的框架，所述框架上分布有用于吸附有机气体的高比表面积的吸附剂；

所述高效过滤层的过滤孔径小于2.5微米；

所述臭氧降解催化层包括金属丝网，所述金属丝网上负载有用于将臭氧常温分解为氧气的纳米氧化物催化剂；

进一步，所述合成纤维棉过滤网的成分包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和玻璃纤维。

进一步，所述催化氧化及杀菌层中的金属网为FeCrAl金属网；所述甲醛氧化催化剂为Pt-Ag/TiO2纳米催化剂。

进一步，投料口设置在所述T型管的顶部，清理口对称设置在投料口的两侧，且所述清理口配有密封盖，所述密封盖与所述清理口可拆卸地连接；且所述清理口和所述投料口均外露于所述空气净化滤芯。

进一步，所述催化氧化及杀菌层中的多孔网架的两侧分别铺设有一层金属网。

进一步，所述有机气体吸附层中的框架为铝合金框架或聚丙烯框架；所述高比表面积的吸附剂为活性炭、分子筛或多孔高分子树脂中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物；所述有机气体为苯、甲苯、二甲苯和氨中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

进一步，所述高效过滤层为折叠的玻璃纤维过滤纸。

进一步，所述臭氧降解催化层中的金属丝网为FeCrAl金属丝网；所述的纳米氧化物催化剂是Mn、Fe、Ce、Cu中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

本实用新型所述的空气净化滤芯具有如下优点：

(1)通过内置对各类致病菌具有广谱灭活作用的二氧化氯缓释片，缓慢释放的二氧化氯可以抑制空气净化装置内部致病菌的滋生；

(2)二氧化氯可以释放到室内空间，进一步提高室内空气质量。

(3)二氧化氯结合甲醛氧化催化剂，达到了降低甲醛含量和杀菌的双重功能；

(4)后续的臭氧降解催化层，可以消除室内臭氧污染；

(5)本实用新型所述的空气净化滤芯结构简单稳定，组装和拆卸简单，维护方便。

附图说明

参照附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明，本实用新型上述及其它目的和优点将得到更容易和清晰地理解。

图1是本实用新型的结构爆照图。

图2为催化氧化及杀菌层的剖视图。

具体实施方式

现在详细描述本实用新型的优选实施方式，下面参照图1和图2 对本实用新型的优选实施方式进行具体说明。

一种空气净化滤芯，空气净化滤芯包括5层，分别为沿空气净化方向依次叠设的初级颗粒过滤层1、催化氧化及杀菌层2、有机气体吸附层3、高效过滤层4和臭氧降解催化层5；

所述初级颗粒过滤层1为合成纤维棉过滤网，且所述成纤维棉过滤网的孔径大于或等于2.5微米；

所述催化氧化及杀菌层2包括位于中间的多孔网架和分别铺设在多孔网架两侧的若干层金属网，且所述金属网上负载有用于在常温下催化氧化甲醛的甲醛氧化催化剂；所述金属网之间布设有若干个倒置的T型管6，所述T型管6内放置有二氧化氯缓释片，且所述T型管6的管壁上开设有若干个通孔；所述T型管上设有用于补充二氧化氯缓释片的投料口61和用于清除失效的二氧化氯缓释片的清理口 62；

所述有机气体吸附层3包括蜂窝状的框架，所述框架上分布有用于吸附有机气体的高比表面积的吸附剂颗粒；

所述高效过滤层4的过滤孔径小于2.5微米；

所述臭氧降解催化层5包括金属丝网，所述金属丝网上负载有用于将臭氧常温分解为氧气的纳米氧化物催化剂。

所述合成纤维棉过滤网的成分包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和玻璃纤维。

所述催化氧化及杀菌层2中的金属网为FeCrAl金属网；所述甲醛氧化催化剂为Pt-Ag/TiO2纳米催化剂。

投料口61设置在所述T型管6的顶部，清理口62对称设置在投料口61的两侧，且所述清理口62配有密封盖，所述密封盖与所述清理口62可拆卸地连接；且所述清理口62和所述投料口61均外露于所述空气净化滤芯。

所述催化氧化及杀菌层2中的多孔网架的两侧分别铺设有一层金属网。

所述有机气体吸附层3中的框架为铝合金框架或聚丙烯框架；所述高比表面积的吸附剂为活性炭、分子筛或多孔高分子树脂中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物；所述有机气体为苯、甲苯、二甲苯和氨中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

所述高效过滤层4为折叠的玻璃纤维过滤纸。

所述臭氧降解催化层5中的金属丝网为FeCrAl金属丝网；所述的纳米氧化物催化剂是Mn、Fe、Ce、Cu中的一种或任意两种及以上按任意比例混合的混合物。

本实用新型所述的空气净化滤芯的使用步骤为：

首先，空气(污染气体)经过第一层，即由合成纤维构成的初级颗粒过滤层1，有效过滤掉颗粒尺寸大于2.5微米的颗粒污染物。

然后，经过初滤的空气经过第二层，即催化氧化及杀菌层2，其剖视图如图2所示，催化氧化及杀菌层的两外侧为多孔的金属网，金属网表面负载有Pt-Ag/TiO₂纳米催化剂，Pt-Ag/TiO₂纳米催化剂对甲醛具有很强的常温催化氧化能力，在-20-100℃温度范围内均可以把甲醛分解为CO₂和H₂O。催化氧化及杀菌层的中间设置有倒置的T型管6，T型管6内盛放有二氧化氯缓释片，T型管6的上端管口为二氧化氯缓释片的投料口61，左右两侧各有一个带密封盖的清理口62，以用于清理失效的二氧化氯缓释片，二氧化氯缓释片与空气接触后，可以缓慢释放低浓度二氧化氯气体，从而达到对整个空气净化滤芯杀菌、消毒效果。二氧化氯的释放量可以通过二氧化氯缓释片的投料量来控制。

随后，携带有二氧化氯的空气经过第三层的有机气体吸附层3，有机气体吸附层3包括蜂窝状的框架，有机气体吸附层3内部分散放置有高比表面积的吸附剂颗粒，所述框架的材料为铝合金、聚丙烯等。所述的高比表面积吸附剂为活性炭、分子筛或多孔高分子树脂材料，可对室内甲醛、甲苯、二甲苯和氨等具有高效的吸附能力。

接着，经过吸附剂吸附净化的空气经过第四层的高效过滤层 (HEPA)4，高效过滤层4的材料为折叠的玻璃纤维材料高效过滤纸，可有效过滤小于2.5微米颗粒污染物。

最后，经过四道净化后的空气基本消除了有机废气、固体颗粒等的污染，最后一层为净化低浓度臭氧的臭氧降解催化层5。臭氧降解催化层5包括FeCrAl金属丝网，FeCrAl金属丝网表面负载有对臭氧具有高效分解能力的复合氧化物纳米催化剂，可把臭氧彻底降解为氧气。

上述实施例仅用于解释说明本发明专利的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本发明专利的保护范围。