一种水性空气pm2.5净化液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种水性空气PM2. 5净化液。
【背景技术】
[0002] 由于人类活动和地球环境变化等因素影响，使得许多城市和乡村空气 PM2. 5 (particulate matter 2. 5微米）粒子浓度越来越高，空气污染也越来越严重，出现 的频率也越来越多，严重影响和威胁到人类身体健康。以PM2. 5质量浓度达到300微克/M3， 按照一般人体一天10M3~15M 3的呼吸量计算，我们会大致有3. 0毫克~4. 5毫克的PM2. 5 被吸收到肺泡之中。长期这样，人们就很容易生病或得癌症。
[0003]空气中PM2. 5的来源主要是汽车尾气排放、建筑粉尘排放、化工厂气体排放、燃煤 或燃油废气排放、生活厨房废气排放以及农作物茎杆燃烧烟雾排放等等。现代人燃烧石油 和煤炭所产生空气中PM2. 5超标是主要原因。由于这些粉尘排放，形成很多纳米粒子和微 米粒子；空气中的酸性水汽和胺类物质结合也能形成PM2. 5微粒；同时空气中还含有S02、 S03、NO、N02、H 2S、甲醛等有害气体。综上所说，水、空气PM2. 5颗粒相混合所造成的污染现 象，这就是我们常说的灰霾和雾霾天气。PM2. 5微粒由于粒径小，且大多数为纳米粒子，能长 时间停留在空气当中，不易沉降，对人体和生物的危害性极大。
[0004] 目前治理空气PM2. 5的设备、仪器和家电产品十分丰富。如通过一定的滤网吸收 粉尘、通过静电吸附粉尘、通过喷雾水汽吸附粉尘、通过过滤滤芯吸附粉尘等等，这些设备 和电气产品都能部分或全部去除空气中的PM2. 5,但也存在着价格较贵、要经常更换滤芯和 清洗设备的缺点，如果这些设备吸附PM2. 5饱和后不及时更换滤芯或滤网，对空气的净化 能力会变差。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种净化液及净化空气的方法，能极 大提高空气过滤效率，也没有更换空气滤芯的烦恼，在过滤空气过程中节能高效。为了达到 上述目的，本发明采用以下技术方案。
[0006] 一种水性空气PM2. 5净化液，按质量分数100 %计，包含如下组份：水69. 4~ 93. 3%，碱性物质0. 1~1. 4%、增稠剂1~3%、氧化剂0. 1~0. 4%、乳化剂0. 5~2. 0%、 塑料薄膜碎片5~25%。
[0007] 本发明中所述的净化液中，水可选用自来水，质量分数优选为80%，水的作用主要 是对空气中的微小纳米粒子和微米粒子起到粘附吸收作用，尤其是PM2. 5以下纳米粒子， 同时与配方中其他化合物溶为一体，对空气中的有害物质起化学分解作用，而用一般的微 孔过滤网或静电吸附方法都达不到水的去除效果。
[0008] 进一步地，所述塑料薄膜碎片的材料，塑料薄膜碎片材质优选为PP、PE、PVC或 PET，其中以PVC、PET的密度比水重为佳。塑料薄膜碎片的质量分数优选为15%。塑料薄 膜碎片的厚度为〇. 1~2. 0_，优选为0. 5_，形状可以是长方形、正方形或圆形，每片面积 为 2. 0 ~20. 0mm2,优选 9. 0mm2,密度为 0? 94 ~1. 5g/cm3。
[0009] 进一步地，所述碱性物质优选为NaOH、Ca(OH)2、KOH或Na2C0 3，质量分数优选为 0. 2%。碱性物质主要用于中和空气中的酸性物质，因为空气中含N0、N02、S02、S0 3、H2S等酸 性气体，进入净化液中与碱中和形成盐而溶于水中，变为不挥发的稳定化合物，消除对空气 污染；另外，碱性物质对于分解水中的甲醛有催化作用。
[0010] 进一步地，所述增稠剂优选为甘油、丙二醇或聚乙二醇，质量分数优选为2. 5%。增 稠剂是可溶于水的化合物，能减缓空气净化液的水分挥发，当空气净化液的水在净化过程 中部分挥发后，可加入自来水至原来的水分量，不影响空气过滤效果。另外，还具有使溶液 配方在冬天不易结冰凝结的作用。
[0011] 进一步地，所述氧化剂优选为高锰酸钾或重铬酸钾，质量分数优选为〇. 2%，这些 氧化剂具有很强的氧化性，且性质稳定，能将空气中的甲醛等有害物质氧化变为无害物质。 如甲醛被氧化后变为甲酸，再与水中的碱中和变为甲酸钠而溶于水中，成为不挥发的稳定 化合物，从而去除了空气污染，因此适合室内有甲醛污染空气中应用；空气中存在的细菌和 病毒，也能通过水中带碱性物和氧化物进行杀菌消毒作用，达到杀灭细菌和病毒的目的。
[0012] 进一步地，所述乳化剂优选为0P-10、TX-10或吐温-80,质量分数优选为1. 5%。 乳化剂以及上述增稠剂结合，一方面能使水的粘度增加，另一方面能将空气中含油性物质 (如汽油、柴油、苯、苯酚、苯并芘、食用油等）乳化和分散于水中，起到吸附空气中有害油污 的作用，使过滤后的空气更加纯净。
[0013] 使用上述水性空气PM2. 5净化液净化空气的方法：空气通入所述水性空气PM2. 5 净化液进行洗涤，其中，空气从装有水性空气PM2. 5净化液的腔体的底部通入。
[0014] 塑料薄膜碎片不溶于配方溶液之中，又由于密度与水接近，在不过滤空气时是悬 浮或沉于水下的，当有PM2. 5的空气的微气泡从水底冒上来时，会带动这些薄片上下翻滚， 形成一个水中大的活动的"马蜂群"，一方面能延缓空气泡的上升速度，延长空气泡所走的 路线，另一方面这些塑料薄膜碎片能加速空气中的细小尘粒脱落于水中。换句话说，"马蜂 群"相当于一个大型空气过滤器，对PM2. 5空气起洗涤过滤作用。更为重要的是，被洗涤出来 的PM2. 5空气微尘粒在水中很快被分散，使得塑料薄膜碎片很快又变为像新的一样使用。
[0015] 本发明的水性空气PM2. 5净化液的工作温度为-3~45 °C，气体进口压力为 0? 15 ~0? 3MPa，优选为 0? 2MPa。
[0016] 进一步地，空气被上述水性空气PM2. 5净化液进行洗涤后，还可以再通入第二净 化液进行洗涤；空气从装有第二净化液的腔体的底部通入；所述第二净化液，按质量分数 100%计，包含如下组份：水75%~95%、塑料薄膜碎片5~25%。
[0017] 所述的第二净化液中，水的质量分数优选为85%。
[0018] 塑料薄膜碎片规格的选择与前述水性空气PM2. 5净化液（下称第一净化液）相 同，即：厚度为〇? 1~2. 0mm，优选为0? 5mm ;形状可以是长方形、正方形、圆形等；面积为 2. 0~20. 0mm2,优选9. 0mm2;密度为0. 94~1. 5g/cm 3。塑料薄膜碎片材质优选为PP、PE、 PVC或PET，其中以PVC、PET的密度比水稍重为佳；质量分数优选为15%。
[0019] 第二净化液的作用是进一步过滤空气中的PM2. 5,使滤得的空气更为纯净，同时避 免第一净化液洗涤空气后有残留的碱性气雾带入到房间里来。经第一净化液洗涤高浓度 PM2. 5的空气后，再经第二净化液的自来水继续洗涤，得到PM2. 5在50以下的纯净空气， 即达到优良空气水平。第一净化液和第二净化液分别存放于独立的塑料容器内应用，含有 PM2. 5的空气先通过第一净化液，再通过第二净化液进行洗涤。
[0020] 由于上述净化液配方含有碱性和氧化性物质，因此，盛存的容器可采用不锈钢或 塑料容器，以塑料容器为优；其中塑料容器可用ABS树脂、工程PE塑料、聚四氟乙烯塑料、聚 碳酸酯塑料、玻璃钢（含聚酯树脂）等耐腐蚀高强度塑料容器。
[0021] 本发明所述水性空气PM2. 5净化液的制备为：先把除塑料薄膜碎片外的所有组分 按照上述质量分数依次加进水中混合均匀，再把塑料薄膜碎片加入其中，即得到水性空气 PM2. 5净化液。第二净化液则通过把塑料薄膜碎片直接加入水中搅拌均匀获得。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0023] (1)由于水的表面张力大，水能很有效地吸附和分散空气中的粉尘，尤其是PM2. 5 以下纳米粒子，而用一般的微孔过滤网或静电吸附方法都达不到水的去除效果。
[0024] (2)通过试验对比，添加有塑料薄膜碎片