CN102872715B - 一种除甲醛过滤器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除甲醛过滤器，包括载体层，在载体表面上设置有除甲醛催化剂涂层、在除甲醛催化剂涂层表面上设有催化剂固定层。一种除甲醛过滤器的制备方法，包括以下步骤：1）按照配比将原料混合均匀，然后添加到载体表面上，干燥后，形成除甲醛催化剂涂层；2）按照配比将原料混合均匀，然后添加到除甲醛催化剂涂层表面上，干燥后形成催化剂固定层。本发明的制备方法简单，所制备的除甲醛过滤器具有较好的除甲醛和净化空气效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种除甲醛过滤器及其制备方法。
背景技术
随着人们对生活品质的追求越来越高，对生活空间的空气质量也有了较高的追求，在市场上各类净化空气的家电受到青睐，但因不同品牌的净化技术各有不同，人们面对商品时难以判定其功能的优越性。为了规范家电市场，2011年，国家出台一系列针对家用电器的特殊要求，其中与空气净化相关的有GB 21551.6-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空调器的特殊要求》、GB 21551.3-2010《 家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》。对宣传“净化”功能的空调、空气净化器的需要达到的净化指标做了明确的规定：
| 污染物 | 净化效率（η） |
| 甲醛/氨/苯 | ≥25% |
净化效率：空调在去除污染物的洁净空气量与空调额定风量的比值，为空调的净化效率。
洁净空气量：表征空调净化能力的参数，用单位时间提供洁净空气的量值表示（简称CADR），以每立方米每小时（m3/h）为单位。
例如，空调的甲醛净化效率（%）=去除甲醛的洁净空气量/空调额定风量×100%
以上标准的出台，对于目前的空调、空气净化器的性能有了严格的抗菌、净化要求。例如在标准出台前，空调过滤器具有一定的除甲醛的功能，空调就可打上“净化空调”的标识；在标准出台后，国家质监局对市场上的“净化”电器进行了抽查，检测结果显示多个品牌的“净化空调”均无法达到国标的要求，有的功能电器只是配载的过滤器有一定的除甲醛功能，但功能电器整机的性能与国标要求参数相去甚远，甚至有的功能电器毫无除甲醛功能可言。所以在新的国标出台后，需要开发新的净化技术来使整机的净化功能满足国标的要求。
另外，现有技术的除甲醛催化剂存在以下问题：1.催化剂易脱落；2.吸收空气中的水分而导致性能下降；3.整体而言，其吸附催化甲醛的效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种除甲醛过滤器。
本发明所采取的技术方案是：
一种除甲醛过滤器，包括载体层，在载体表面上设置有除甲醛催化剂涂层、在除甲醛催化剂涂层表面上设有催化剂固定层。
所述的载体为多孔载体。
所述的除甲醛催化剂涂层是由以下质量百分比的原料组成的：5%-50%的除甲醛催化剂、10%-70%的胶粘剂、0%-2%的增稠剂，余量为水。
除甲醛催化剂为金属氧化物催化剂、贵金属催化剂、稀土金属催化剂中的至少一种；除甲醛催化剂的粒度为5-100nm。
所述的胶粘剂为有机水性胶粘剂或者无机胶粘剂；所述的有机水性胶粘剂包括醋酸乙烯类胶粘剂、聚丙烯酸类胶粘剂、水性聚氨酯类胶粘剂、氯丁乳液类胶粘剂；所述的无机胶粘剂包括硅溶胶和钛溶胶。
所述的催化剂固定层是由以下质量百分比的原料组成：10%-70%的有机水性胶粘剂、0.1%-1%的增稠剂、0%-1%的消泡剂、0%-5%的色素，余量为水。
所述的有机水性胶粘剂包括醋酸乙烯类胶粘剂、聚丙烯酸类胶粘剂、水性聚氨酯类胶粘剂、氯丁乳液类胶粘剂。
所述的增稠剂包括纤维素醚及其衍生物类、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂。
所述的催化剂固定层的粘度大于等于800mPa·s而小于等于3000mPa·s。
一种除甲醛过滤器的制备方法，包括以下步骤：
1）按照配比将原料混合均匀，然后添加到载体表面上，干燥后，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照配比将原料混合均匀，然后添加到除甲醛催化剂涂层表面上，干燥后形成催化剂固定层。
所述催化剂固定层的添加量为30-200g/㎡。
本发明的有益效果是：本发明的制备方法简单，所制备的除甲醛过滤器具有较好的除甲醛和净化空气效果。
附图说明
图1为实施例1的除甲醛过滤器结构主视图。
图2为实施例1的除甲醛过滤器结构俯视图。
图3为实施例2的除甲醛过滤器结构示意图。
图4为实施例3的除甲醛过滤器结构示意图。
图5为实施例4的除甲醛过滤器结构示意图。
图6为实施例5的除甲醛过滤器结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
如图1、图2所示。本发明的一种除甲醛过滤器：陶瓷蜂窝载体1上设置除甲醛催化剂涂层2和催化剂固定层3，催化剂固定层3设置在除甲醛催化剂涂层2外层。
除甲醛催化剂涂层的原料组成（质量百分比组成）为：30%的粒度为50纳米的二氧化锰、0.1%的粒度为10纳米的纳米铂金，20%的丙烯酸胶粘剂（水性改性丙烯酸乳液GS-423），49.9%的水。
催化剂固定层的原料组成（质量百分比）为：25%的水性PU胶（型号：SJ-002）、0.2%的纤维素增稠剂CMC、2%的棕色粉，72.8%的水。
除甲醛过滤器的制备方法为：
1）按照除甲醛催化剂涂层的原料组成将各种原料混合，搅拌60分钟使其混合均匀，通过喷枪喷涂的方式将其添加到陶瓷蜂窝载体上，然后通过真空干燥箱烘干，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照催化剂固定层的原料组成将各种原料混合，搅拌60分钟使其混合均匀，混合体系的粘度为1200mPa·s，再使用滚轮将该混合体系均匀涂布到除甲醛催化剂涂层上，涂布量为单面30g/㎡，最后通过热风式烘干机干燥得到除甲醛过滤器。
将本实施例制备的过滤器加工为300×170×5mm的规格，安装在空调上（空调负载风量325m3/h），参考GB/T 18801-2008《空气净化器》和GB 21551.6-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空调器的特殊要求》测试空调的洁净空气量和净化效率，结果如下表：
表1：本发明制备的除甲醛过滤器的效果
| 过滤器 | 洁净空气输出率（m3/h） | 甲醛净化率（%） |
| 实施例1 | 91 | 28 |
实施例2：
参照图3。本发明的一种除甲醛过滤器，在折叠状喷胶棉载体1上设置除甲醛催化剂涂层2和催化剂固定层3，催化剂固定层3设置在除甲醛催化剂涂层2外层。
除甲醛催化剂涂层的原料组成（质量百分比组成）为：10%的粒度为30纳米的二氧化钛、2%的粒度为20纳米的纳米钯、5%的粒度为30纳米的氧化铈、31%的胶粘剂（VAE乳液，型号:705）， 52%的水。
催化剂固定层的原料组成（质量百分比组成）为：30%的丙烯酸胶粘剂（水性改性丙烯酸乳液GS-423）、0.1%的纤维素增稠剂CMC、69.9%的水。
除甲醛过滤器的制备方法为：
1）按照除甲醛催化剂涂层的原料组成将各种原料混合，搅拌60分钟使其混合均匀，再将折叠状喷胶棉载体浸泡于其中，取出并通过热风式干燥箱烘干，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照催化剂固定层的原料组成将各种原料混合，搅拌60分钟使其混合均匀，混合体系的粘度为1500mPa·s，再使用喷涂的方式将该混合体系添加到除甲醛催化剂涂层上，涂布量为单面50g/㎡，最后自然晾干即可。
实施例3：
参照图4。本发明的一种除甲醛过滤器，在折叠状喷胶棉载体1上设置除甲醛催化剂涂层2和催化剂固定层3，催化剂固定层3设置在除甲醛催化剂涂层2外层。
除甲醛催化剂涂层的原料组成（质量百分比组成）为：1%的粒度为30纳米的二氧化钛、2%的粒度为20纳米的纳米Ru、2%的粒度为30纳米的氧化铈、10%的胶粘剂（VAE乳液，型号:707）， 85%的水。
催化剂固定层的原料组成（质量百分比组成）为：10%的水性PU胶（型号：SJ-002）、0.1%的纤维素增稠剂CMC、89.9%的水。
除甲醛过滤器的制备方法为：
1）按照除甲醛催化剂涂层的原料组成将各种原料混合，搅拌80分钟使其混合均匀，再将折叠状喷胶棉载体浸泡于其中，取出并通过热风式干燥箱烘干，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照催化剂固定层的原料配比将各种原料混合，搅拌80分钟使其混合均匀，混合体系的粘度为850mPa·s，再使用喷涂的方式将该混合体系添加到除甲醛催化剂涂层上，涂布量为单面100g/㎡，最后通过真空干燥箱干燥。
实施例4：
参照图5。本发明的一种除甲醛过滤器，在折叠状无纺布载体1上设置除甲醛催化剂涂层2和催化剂固定层3，催化剂固定层3设置在除甲醛催化剂涂层2外层。
除甲醛催化剂涂层的原料组成（质量百分比组成）为：10%的粒度为30纳米的二氧化钛、5%的粒度为20纳米的纳米钯、5%的粒度为30纳米的氧化铈、55%的纳米钛溶胶（钛溶胶型号：JR-NT33）， 25%的水。
催化剂固定层的原料组成（质量百分比组成）为：70%的丙烯酸胶粘剂（水性改性丙烯酸乳液GS-423）、1%的纤维素增稠剂CMC、1%的消泡剂BYK141、5%的炭黑、23%的水。
除甲醛过滤器的制备方法为：
1）按照除甲醛催化剂涂层的原料组成将各种原料混合，搅拌60分钟使其混合均匀，再将折叠状无纺布载体浸泡于其中，取出并通过真空式干燥箱烘干，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照催化剂固定层的原料组成将各种原料混合，搅拌80分钟使其混合均匀，混合体系的粘度为2500mPa·s，再使用喷涂的方式将该混合体系添加到除甲醛催化剂涂层上，涂布量为单面60g/㎡，最后自然晾干即可。
实施例5：
参照图6。本发明的一种除甲醛过滤器，在折叠式水刺布载体1上设置除甲醛催化剂涂层2和催化剂固定层3，催化剂固定层3设置在除甲醛催化剂涂层2外层。
除甲醛催化剂涂层的原料组成（质量百分比组成）为：5%的粒度为30纳米的氧化铜、5%的粒度为20纳米的纳米钯、5%的粒度为30纳米的氧化铈、70%的EVA胶粘剂（EVA乳液，型号:705）， 2%的纤维素增稠剂CMC、13%的水。
催化剂固定层的原料组成（质量百分比组成）为：30%的水性PU胶（型号：SJ-002）、0.5%的纤维素增稠剂CMC、0.5%的消泡剂BYK141、3%的炭黑、66%的水。
除甲醛过滤器的制备方法为：
1）按照除甲醛催化剂涂层的原料配比将各种原料混合，搅拌120分钟使其混合均匀，通过喷涂的方式将其添加到折叠式水刺布载体上，取出并通过红外式干燥箱烘干，形成除甲醛催化剂涂层；
2）按照催化剂固定层的原料配比将各种原料混合，搅拌120分钟使其混合均匀，混合体系的粘度为1600mPa·s，再使用滚刷涂布的方式将该混合体系添加到除甲醛催化剂涂层上，涂布量为单面70g/㎡，最后通过热风式干燥箱干燥。
Claims (2)
1.一种除甲醛过滤器，包括载体，其特征在于：在载体表面上设置有除甲醛催化剂涂层、在除甲醛催化剂涂层表面上设有催化剂固定层；所述的载体为多孔载体；所述的除甲醛催化剂涂层是由以下质量百分比的原料组成的：5%-50%的除甲醛催化剂、10%-70%的胶粘剂、0%-2%的增稠剂，余量为水；除甲醛催化剂为金属氧化物催化剂、贵金属催化剂、稀土金属催化剂中的至少一种；除甲醛催化剂的粒度为5-100nm；所述的胶粘剂为有机水性胶粘剂或者无机胶粘剂；所述的有机水性胶粘剂包括醋酸乙烯类胶粘剂、聚丙烯酸类胶粘剂、水性聚氨酯类胶粘剂、氯丁乳液类胶粘剂；所述的无机胶粘剂包括硅溶胶和钛溶胶；所述的催化剂固定层是由以下质量百分比的原料组成：10%-70%的有机水性胶粘剂、0.1%-1%的增稠剂、0%-1%的消泡剂、0%-5%的色素，余量为水；所述的有机水性胶粘剂包括醋酸乙烯类胶粘剂、聚丙烯酸类胶粘剂、水性聚氨酯类胶粘剂、氯丁乳液类胶粘剂；所述的增稠剂包括纤维素醚及其衍生物类、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂；所述的催化剂固定层的粘度大于等于800mPa·s而小于等于3000mPa·s。
2.权利要求1所述的一种除甲醛过滤器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）按照除甲醛催化剂涂层配比将原料混合均匀，然后添加到载体表面上，干燥后，形成除甲醛催化剂涂层；所述的除甲醛催化剂涂层是由以下质量百分比的原料组成的：5%-50%的除甲醛催化剂、10%-70%的胶粘剂、0%-2%的增稠剂，余量为水；
2）按照催化剂固定层配比将原料混合均匀，然后添加到除甲醛催化剂涂层表面上，干燥后形成催化剂固定层；所述的催化剂固定层是由以下质量百分比的原料组成：10%-70%的有机水性胶粘剂、0.1%-1%的增稠剂、0%-1%的消泡剂、0%-5%的色素，余量为水；所述催化剂固定层的添加量为30-200g/㎡。
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