前言
空气中的污染物分为颗粒物和气体两大类。颗粒物可使用独立的空气过滤滤材进行过滤，如熔喷无纺布、玻璃纤维、PTFE等。但化学气体需要使用具有强吸附能力的物质进行过滤。目前常用的吸附材料主要有活性炭、活性氧化铝、沸石、分子筛、离子树脂等。
其中，通过特定生产工艺将活性炭与无纺布制成的碳纤维布，可吸附苯、甲醛、二氧化硫、硫氢化合物、氨等污染气体，同时还能过滤空气中的颗粒物。
碳纤维布的特性
1）碳纤维布不使用传统的柱状颗粒活性炭，而是使用粉碎的小颗粒活性炭，在不增加含碳量的同时增加了碳颗粒的总表面积，从而大大提高了其对化学气体的过滤效率和吸附能力。
2）由于碳颗粒均匀分布在无纺布中且间隙足够大，碳纤维布对气流的阻力非常小。低压降意味着成品过滤器在相同风量下能耗更低。
3）易于加工成型，强度高。
4）使用寿命长，但长期使用后会发酸。
碳纤维布的应用领域
碳纤维布广泛应用于以下领域。
1）空气净化器，如家用空气净化器滤芯、车载净化器滤芯、国防空气净化器滤芯、油烟净化器滤芯、移动式新风净化器滤芯以及工业废气净化器等。笔者家中就有一台净化器，内含一块较厚的活性炭过滤器，家中有异味时就打开，效果良好。
2）空调，如汽车空调滤芯、家用空调滤芯、空调系统滤芯、空调机组滤芯等。目前普通家用空调中碳纤维布使用较少，但汽车空调中仍有不少滤芯在使用。
3）吸尘器，如工业除尘吸尘器滤芯、工业除尘器滤芯、迷你家用智能扫地机滤芯、车载手持吸尘器滤芯、干湿两用吸尘器滤芯等。我们生活中见到的大多数吸尘器滤网无法使用碳纤维布，目前只需对颗粒物有一定过滤效果即可。
4）新风机，如：移动式新风净化器滤芯、新风恒温恒氧空气净化器滤芯、全屋智能富氧新风净化器滤芯、HVAC管道空气净化系统滤芯、新风防霾除湿器滤芯等。这些场合是否会使用碳纤维布滤网取决于实际需求。现实中更多的选择是：颗粒过滤滤网与单独含活性炭颗粒滤芯的组合。
5）洁净过滤净化系统，如100级/1000级/10000级洁净室净化系统的工业空气滤芯和通风管滤芯。
6）其他净化产品及通风配件，如医用呼吸器滤芯、防雾口罩滤芯、投影仪/投影机滤芯、人工智能机器人滤芯等。
需要关注的性能指标
碳纤维布可同时过滤气体和颗粒物。因此，可根据ISO 10121-1《一般通风用气态空气净化材料及装置性能评估试验方法——第1部分：气态空气净化材料》和ISO 11155-2《道路车辆——乘客舱空气过滤器——第2部分：气态过滤试验》测试滤材和过滤器的气体过滤性能要求，根据ISO 16890《一般通风用空气过滤器》、ISO 29463《去除空气中颗粒物的高效过滤器和过滤材料》和ISO 11155-1《道路车辆——乘客舱空气过滤器——第1部分：颗粒物过滤试验》测试滤材和过滤器的颗粒物过滤性能要求。
涉及的测试指标有：气体去除效率、污染物容量、解吸、阻力、颗粒物过滤效率（包括计重效率、分级效率等）、风量-阻力曲线、容尘量等。具体需要测试的指标需根据碳纤维布的用途确定。
世尘科技使用SC-13011CG化学气体过滤性能测试仪测试了两款碳纤维布夹的气体过滤性能。使用相同的气体类型、气体浓度和流量进行测试。两款样品的外观和测试结果见下图。
从测试结果来看，无论是气体去除效率、污染容量还是阻力，2号样品都明显优于1号样品。从外观来看，两款样品表层使用的无纺布不同，中间填充的活性炭用量、均匀度和粒径也不同。由此可见，上述因素都会影响碳纤维布的性能。碳纤维布的性能可以量化，我们可以根据测试结果和碳纤维布的应用领域优化产品成分和工艺。
上述样品来自质量较好的厂家，而实际上测试过的碳纤维布更多。事实上，市场上相当多的碳纤维布生产厂家和滤网厂家对自己的碳纤维布性能没有数据支撑。
影响性能的因素
影响碳纤维布性能的主要因素是活性炭的特性。
根据吸附过程中活性炭分子与污染物分子之间作用力的不同，活性炭的吸附机理可分为物理吸附和化学吸附（也称活性吸附）。在吸附过程中，当活性炭分子与污染物分子之间的作用力为范德华力（或静电引力）时，称为物理吸附；当活性炭分子与污染物分子之间的作用力为化学键时，称为化学吸附。
如下图所示，当气流中污染气体的浓度大于活性炭边界层中的浓度时，气体将向低浓度区域扩散。进入活性炭中的多孔介质时，气体分子随机撞击活性炭微孔内壁，被分子间的范德华力”锁定”在孔道中。
据文献统计，活性炭的吸附容量从十几到几百mg/g不等，这取决于活性炭的物理化学性质，如表面积、孔径、孔容、化学官能团以及气体分子大小和极性等。同时，温度和湿度等吸附条件也不容忽视。因此，实际使用中需要综合考虑各种因素进行判断，进而选择合适的活性炭。
不同类型的气体适合不同的吸附剂。作为气体吸附剂，活性炭以多孔物理吸附为主。部分厂家对活性炭进行浸渍处理，增加了化学吸附的特性。
