气体过滤材料——活性炭无纺布复合材料
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。...
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