一种空调用高效长效低风阻空气净化材料的制作方法

本发明涉及一种空调用高效长效低风阻空气净化材料，属于空气净化技术领域。

背景技术：

空调系统已经广泛应用于各类现代化建筑物和交通运输工具中，为人们营造并维持舒适的生活、工作和出行环境，但这种舒适性环境通常仅限于舒适的温度和湿度以及空气流速，而忽略了空气洁净度；同时空调高封闭性，少新风甚至无新风的运行条件使得空调系统在某些环境中非但不能提高空气品质，反而可能加重空气污染程度。我国于2003年开始实施《室内空气质量标准》，对室内空气中多种污染物浓度以及空气温度、湿度和流速做了明确限定，2011年实施的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》规定了更严格的空气污染物浓度限值。

一直以来人们在降低空调能耗，提高空调安全性方面做了很多努力，也取得了较大进展，随着人们对空气质量的日益关注，具有净化功能的空气调节器也越来越受到人们的青睐。国标gb21551.6-2010严格限定了具有净化功能的空调器的净化性能指标，要求净化空调对甲醛、氨和苯的净化效率都不得低于25%。cn105674400b公开了一种空调等离子体空气净化组合模块，然而等离子体发生器需要消耗大量电能，增加了空调的能耗而且等离子体产生过程中会伴随臭氧的形成，臭氧会对人体健康造成损害。cn109442615a公开了一种中央空调用空气净化装置，通过激发灯管发出特定光源使光催化反应网上的催化剂具有催化活性，从而净化空气。然而光催化反应不完全会产生不明中间产物，造成事实上的二次污染，而且光催化剂需要吸收特定波长的光，增加了成本且净化效率较低。cn109334409a公开了一种具有空气净化功能的车载空调器，通过空气清新剂或香料来提高车厢内空气的清新度。空气清新剂或香料本质上是通过气味掩盖的方法来提升空气清新度的，并没有从根本上消除污染，污染依然存在，而且空气清新剂中大量挥发性有机物会造成二次污染。

综上所述，无论是等离子体技术、光催化技术还是香味掩盖都存在明显不足，而且空调使用过程中，必须要考虑风阻和能耗，这就要求净化装置必须具备低风阻、低能耗的特点。事实上，光催化技术、等离子体技术、负氧离子技术都需要额外消耗电能，而且由于空间和设计的问题，这些装置往往会增加空调系统风阻，因此一种低风阻、低能耗、安全无污染、满足国标gb21551.6-2010净化性能指标要求的空调用净化材料的研发具有显著的科研和应用价值。

技术实现要素：

本发明为一种空调用高效长效低风阻空气净化材料及其制备技术，属于空气净化技术领域。其特征在于以蜂窝状高比表面积活性炭材料为载体同时浸渍活性组分、添加剂、稳定剂和高效抗菌组分，经固液分离、干燥而制得。所述活性组分含量0.01～10wt%，添加剂含量为0.001~0.5wt%，稳定剂含量为0.001~0.5wt%，高效抗菌组分含量为0.001～1wt%。根据国标gb21551.6-2010和gb/t18801-2015的评价和测试标准，该净化材料对甲醛的净化效率高达45%，远高于gb21551.6-2010要求的净化性能指标，同时该净化材料对其他多种气态污染物也表现出优异的处理能力，具有高强度、低风阻、安全无污染的特点。

本发明提出的一种空调用高效长效低风阻空气净化材料，其制备工艺主要内容为：

以蜂窝状高比表面积活性炭材料为载体同时浸渍活性组分、添加剂、稳定剂和高效抗菌组分，经固液分离、干燥而制得；

1）蜂窝状高比表面积活性炭载体，其特征在于：蜂窝状高比表面积活性炭材料外形为圆柱体、正方体、长方体的一种，蜂窝孔道为正方形，长方形，圆形，六边形，菱形，三角形的一种，比表面积为600～1500m²/g，抗压强度为3～15mpa,饱和吸水率大于60%；

2）所述活性组分为聚乙烯醇、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二甲酯、1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢均三嗪的一种或几种为活性组分，活性组分的负载量为0.001～10wt%，优选为0.1~4wt%；

3）所述添加剂为碳酸氢钠、碳酸钠、氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精的一种或几种，添加剂的负载量为0.001～0.5wt%，优选为0.01～0.1wt%；

4）所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠，黄原胶、柠檬酸的一种或几种，稳定剂的负载量为0.001～0.5wt%，优选为0.01～0.05wt%；

5）所述高效抗菌组分为二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、异噻唑啉酮、双胍辛乙酸盐的一种或多种，抗菌组分的负载量为0.001～1wt%，优选为0.01～0.1wt%。

本发明提出的一种空调用高效长效低风阻空气净化材料及其制备工艺，优势如下：

1）蜂窝状高比表面积活性炭材料强度高，风阻小，比表面积大，可以实现对气态污染物的快速吸附富集；

2）活性组分能够迅速与污染物分子发生聚合反应生成安全无害的产物，进一步固定和去除污染物；

3）高效抗菌组分可以保证空调用高效长效低风阻空气净化材料在工作环境中不长霉、不生菌，更加安全卫生；

4）添加剂可以促进活性组分对污染物的吸收作用，稳定剂能够保证活性组分对污染物的吸收性能；

5）该空调用高效长效低风阻空气净化材料的甲醛净化效率高达45%，远超gb21551.6-2010要求的净化性能指标。

附图说明

图1是实施例1中加装高效长效低风阻空气净化材料后某壁挂式空调外观图。

图2是实施例1中甲醛浓度随时间变化曲线。

图3是实施例2中甲醛浓度随时间变化曲线。

图4是实施例3中甲醛浓度随时间变化曲线。

具体实施方案

以下通过实例进一步描述本发明。

实施例1

长方体高比表面蜂窝状活性炭（45mm*33mm*30mm），方形孔密度为120孔每平方英寸，比表面积为1300m²/g，抗压强度为9mpa，饱和吸水率为70%

上述蜂窝模块负载0.5wt%乙酰乙酸乙酯，0.1wt%亚硫酸氢钠，0.03wt%氯化亚铁，0.02wt%α-环糊精，0.01wt%脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠和0.01wt%二氯异氰尿酸钠后，取76片组装成框架滤芯并加装于壁挂式空调室内机上（如附图1所示）。在gb/t18801-2015规定的30m³试验舱中进行甲醛净化实验，实验温度为25.3℃，相对湿度为48%，甲醛初始浓度为0.967mg/m³，空调额定风量为420m³/h，试验结果表明该净化材料对甲醛的净化效率为45%。

实施例2

长方体高比表面蜂窝状活性炭（45mm*33mm*30mm），圆形孔密度为90孔每平方英寸，比表面积为921m²/g，抗压强度为5.6mpa，饱和吸水率为62%。

上述蜂窝模块负载0.3wt%聚乙烯醇，0.2wt%亚硫酸氢钾，0.05wt%碳酸氢钠，0.01wt%β-环糊精，0.02wt%脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠和0.02wt%二氯异氰尿酸后，取76片组装成框架滤芯并加装于壁挂式空调室内机上。在gb/t18801-2015规定的30m³试验舱中进行甲醛净化实验，实验温度为24.5℃，相对湿度为48%，甲醛初始浓度为0.905mg/m³，空调额定风量为420m³/h，试验结果表明该净化材料对甲醛的净化效率为34.5%。

实施例3

长方体高比表面蜂窝状活性炭（45mm*33mm*30mm），方形孔密度为90孔每平方英寸，比表面积为689m²/g，抗压强度为8.7mpa，饱和吸水率为70%。

上述蜂窝模块负载0.3wt%聚乙烯醇，0.2wt%亚硫酸氢钾，0.1wt%乙酰乙酸乙酯，0.05wt%碳酸氢钠，0.01wt%硫酸亚铁，0.01wt%脂肪醇聚氧乙烯醚和0.01wt%二氯异氰尿酸后，取76片组装成框架滤芯并加装于壁挂式空调室内机上。在gb/t18801-2015规定的30m³试验舱中进行甲醛净化实验，实验温度为25.2℃，相对湿度为51%，甲醛初始浓度为1.012mg/m³，空调额定风量为420m³/h，试验结果表明该净化材料对甲醛的净化效率为35.2%。

实施例4

长方体高比表面蜂窝状活性炭（45mm*33mm*13mm），方形孔密度为90孔每平方英寸，比表面积为689m²/g，抗压强度为8.7mpa，饱和吸水率为70%。

上述蜂窝模块负载0.3wt%聚乙烯醇，0.2wt%亚硫酸氢钾，0.1wt%乙酰乙酸乙酯，0.05wt%碳酸氢钠，0.01wt%硫酸亚铁，0.01wt%脂肪醇聚氧乙烯醚和0.01wt%二氯异氰尿酸后，取76片组装成框架滤芯并加装于壁挂式空调室内机上。在gb/t18801-2015规定的30m³试验舱中进行甲醛净化实验，实验温度为24.8℃，相对湿度为49%，甲醛初始浓度为1.1mg/m³，空调额定风量为420m³/h，试验结果表明该净化材料对甲醛的净化效率为28.4%。

实施例5

长方体高比表面蜂窝状活性炭（45mm*33mm*13mm），方形孔密度为60孔每平方英寸，比表面积为724m²/g，抗压强度为11.6mpa，饱和吸水率为61.2%。

上述蜂窝模块负载0.1wt%聚乙烯醇，0.1wt%丙二酸二甲酯，0.07wt%碳酸钠，0.01wt%聚乙烯吡咯烷酮和0.01wt%异噻唑啉酮后，取76片组装成框架滤芯并加装于壁挂式空调室内机上。在gb/t18801-2015规定的30m³试验舱中进行甲醛净化实验，实验温度为25.3℃，相对湿度为52.1%，甲醛初始浓度为0.94mg/m³，空调额定风量为420m³/h，试验结果表明该净化材料对甲醛的净化效率为25.3%。

所描述的实施例只是本发明专利的一部分，本发明也适用于中央空调风机盘管，全热交换式空调，组合式空调，车载空调，家用柜机空调，地铁、高铁空调，船用空调等其他净化空调系统。基于本发明专利的实施例，空气净化领域的技术人员在没有创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。