专利名称：用于净化空气中甲醛等有机污染物的夹芯毡及其制品的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于净化空气中甲醛等有机污染物的夹芯毡，尤其是指利用活性碳纤维负载仿生酶催化剂，净化空气中甲醛等有机污染物。
近年来，因室内装修材料散发的甲醛等可挥发性有机化合物引起的室内空气污染，对人体健康产生多种危害，全国各地的环保和疾病预防部门均作过调查报道。消除装修污染已刻不容缓。然而，许多传统的室内空气净化方法，难以满足消除装修污染的要求，当务之急的是开发研究新型高效净化材料，消除空气中的甲醛等有机化物污染。
活性碳纤维(ACF)作为第三代新型高效吸附性材料，具有的大比表面积、丰富微孔及一定量的含氧官能团和活性基团；它与活性炭等传统吸附材料相比，具有吸附速度快、吸附量大等优点，在空气净化及环保领域显示出广泛应用前景。
中国专利CN2174664Y将ACF直接制作成空气净化网，安装在中央空调的风道内，进行空气的净化。中国专利CN1242257A用ACF为载体，负载金属铜离子，使ACF对硫醇的穿透时间从8小时延长至70小时。这些新型产品，为活性碳纤维的应用提供了有益途径。然而，它们在使用过程中存在着或因单纯靠ACF吸附功能、吸附容量有限；或因ACF纤维抗拉强度小，容易破损、纤维容易脱落等不足；负载的金属离子的催化功能较弱等现象。提高ACF的净化功能和使用有效期，是人们所关注和研究方向。
据有关资料检索表明目前尚无在ACF表面负载仿生酶催化剂，用于治理室内装修材料散发的甲醛等有机污染物的空气净化产品。
本实用新型的目的是提供一种负载仿生酶催化剂的夹芯毡制品，通过ACF吸附与仿生酶催化剂的催化氧化分解协同效应、净化因室内装修材料散发的甲醛等有机污染物、无二次污染的新型空气净化制品。
本实用新型的目的是提供一种有效提高ACF表面抗拉能力、防止表面纤维脱落、能长期使用的空气净化制品。
本实用新型通过制成ACF夹芯毡制品，将仿生酶催化剂与ACF的功能有机结合，能在相对湿度较大变化范围的室内环境中，催化剂能保持较高的催化分解功能，因而特别适合于居室环境中净化空气中污染物的空气净化制品。
本实用新型产品的净化机理是利用ACF表面特性(参考文献李伟等；“石油化工”2000，29，11；872-874)，通过ACF的大比表面积、丰富微孔结构及多种表面活性基团，使仿生酶催化剂在纤维表面得到均匀负载，具有π电子云平面共轭大分子金属配位物的仿生酶催化剂，与纤维表面的石墨带状层面的π电子云间的产生相互色散作用，形成较强的共轭表面结合，加剧了催化剂分子中电子转移的倾向，表现为仿生酶催化剂具有更强的催化氧化功能，提高了对甲醛等被吸附污染物的催化氧化分解能力。同时，由于均匀负载的催化剂与被吸附在碳晶微孔内的污染物的接触面积增大，使污染物被催化氧化而分解的速率加快，污染物通过吸附一催化氧化并分解，无二次污染。被吸附到ACF表面的空气中微量的水份，使使含有亲水性基团的大分子金属配位物的催化活性增强，提高了夹芯毡对污染物的净化功效。因而，本实用新型更适合于居室环境中，分解空气中由装修材料散发的甲醛等有机污染物。
下面结合本实用新型产品的实施作详细说明。
图1负载仿生酶催化剂的ACF夹芯毡的结构示意图图中1.热熔胶微粒2.活性碳纤维毡3.仿生酶催化剂4.粘合衬布面层。
实施步骤是在水蒸汽的加热作用下，由均匀分布在粘合衬布(4)内表面的热熔胶微粒(1)将负载有仿生酶催化剂(3)的活性碳纤维毡(2)与表面层粘合衬布(4)粘合，制成夹芯毡制品。有益效果及其性能测试1.ACF负载仿生酶催化剂制成夹芯毡成品；夹芯毡外形尺寸2mm厚12×10mm；2.仪器及测试条件美国产Intetscan甲醛检测仪灵敏度±0.01ppm；每次测量前，用P/N C-12 Zero Filter甲醛校正器校正；5.5升普通石英玻璃烧杯作为测试容器；测试开始时，将夹芯毡成品放置于玻璃烧杯底部；杯口用塑料薄膜密封；在无动力搅拌作用下，检测其对甲醛的吸附一氧化分解能力。用相同基质的活性碳纤维毡作为对照进行对比测试；3.甲醛等污染物气体直接取自木制橱柜散发出的甲醛等可挥发性有机混合化合物；密封前检测甲醛起始量。然后再检测密封状态下相应时间的甲醛含量值。测试1夹芯毡静态净化甲醛净化测试数据
测试2夹芯毡对甲醛连续降解测试数据(注)
(注)将夹芯毡成品放置于木制橱柜内开口状态下的测试容器内，曝露在污染物气体环境中进行连续净化性能测试，检测时起始浓度后，用塑料薄膜密封。20分钟后检测密封容器内的甲醛浓度。进行20天的连续净化检测试验。测试3动态净化测试1.试验用净化器采用北京亚都科技股份有限公司生产的KJ180-TGS型室内空气净化器整体机芯；2.净化器滤芯用2×58×29mm负载仿生酶催化剂的ACF纤维，制成空气净化器净化滤芯，替代机内活性炭滤网，放置于净化器机作净化试验；直接采用木制橱柜散发出的甲醛等可挥发性气体作为污染源(打开木制橱柜门，关闭门窗，自然散发2天)；室内空间体积长5.7m×宽3.3m×高3.5m；约65.84m3；4.测量结果甲醛起始浓度0.58ppm；3档风速(180m3/h)；60分钟后甲醛测量值0.21ppm，甲醛净化率为64％；通过20天的连续检测，结果表明本夹芯毡制品能长期有效地净化空气中甲醛等可挥发性有机化合物污染，可用于净化室内空气中由装饰材料散发的甲醛等有机污染，治理“不良建筑综症”。
权利要求1.一种可净化空气中甲醛等有机污染物的夹芯毡，由活性碳纤维毡、仿生酶催化剂、热熔粘合衬布组成，其特性在于由内表面均匀分布有热熔胶微粒(1)的热熔粘合衬布(4)作为上下表面的面层，将一层或多层在碳晶纤维表面负载有仿生酶催化剂分子(3)的活性碳纤维毡(2)粘接在中间，构成夹芯毡。
专利摘要本实用新型提供一种用于净化空气中甲醛等有机污染物的夹芯毡制品，是由内表面均匀分布有热熔胶微粒(1)的热熔粘合衬布(4)作为上下两面层，将一层或多层负载有仿生酶催化剂(2)的活性碳纤维毡(3)粘接包裹在中间构成。通过夹芯毡中(3)的微孔吸附和负载于(3)上碳晶纤维表面的(2)所获得的催化氧化分解的协同效应，能持久地净化空气中甲醛等有机污染物。具有体积小、吸附速度快、净化效率高、无二次污染等特点。空气中的微量水份，可使具有亲水性基团的(2)催化剂活性增强，净化功能提高。可装配在空气净化器、空调器滤网、集中空调风道内，木制橱柜内、净化空气中的甲醛等有机污染物，治理“装修污染”及“不良建筑综合症”。
文档编号D06M16/00GK2530802SQ01263139
公开日2003年1月15日 申请日期2001年10月9日 优先权日2001年10月9日
发明者王雨群 申请人:王雨群