一種壽命可測的復合顆粒物過濾器制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種壽命可測的復合顆粒物過濾器，該過濾器由濾紙往復折疊構成，所述的濾紙由玻纖濾層、聚丙烯靜電熔噴濾層、以及可包含的防護支撐層復合而成，其中氣流的流經(jīng)順序為：首先經(jīng)過玻纖濾層或防護支撐層，然后流經(jīng)聚丙烯靜電熔噴濾層。本發(fā)明專利技術使用玻璃纖維制成低風阻的玻纖濾層，利用其初始阻力恒定和隨容塵量逐步增加的特性，與高效率但容塵量與阻力相關性不明顯的聚丙烯熔噴濾層復合，構成一種既有高的凈化過濾效率，同時隨容塵量的增加而阻力呈線性增加的過濾器，該過濾器隨著使用時間的增加，過濾器的捕集塵量也相應的增加，其風阻將成發(fā)生規(guī)律改變，檢測該過濾器的風阻就可以判定過濾器的壽命狀態(tài)，從而實現(xiàn)過濾器的壽命可測。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種壽命可測的復合顆粒物過濾器
本專利技術涉及空氣凈化
，特別是涉及一種壽命可測的復合顆粒物過濾器，該過濾器具有高容塵量，并且可通過測試其風阻變化來檢測器壽命，從而實現(xiàn)過濾器的使用壽命通過檢測方法準確檢出。
技術介紹
PM2.5已經(jīng)變成大氣空氣的主要污染物，PM2.5是指空氣動力學直徑小于2.5微米的顆粒物，具有不易沉降、穿透能力強的特點。建筑物圍護結構的縫隙滲透、自然通風、強制通風等手段，將使居住、辦公等室內(nèi)外的空氣每小時大約交換一次甚至更多，室外的顆粒物污染由此也構成了室內(nèi)的主要污染物。由于霧霾天氣導致的PM2.5污染，空氣凈化凈化器行業(yè)最近得到快速的發(fā)展，從技術角度，凈化去除PM2.5并不存在難度，但是如何判斷家用凈化器中使用的顆粒物過濾器何時達到使用壽命到目前為止尚未見到相應專利描述方法。達到使用壽命的顆粒物過濾器會失去預期的凈化效果，同時在某種誘因下(例如震動)可能會瞬間釋放表面吸附的部分顆粒物，形成高濃度二次污染，還有可能在潮濕環(huán)境下滋生霉菌、真菌等微生物，形成過敏源二次污染。傳統(tǒng)家用空氣凈化器顆粒物過濾器的壽命判定方法有兩種：1.時間預定法：假設了過濾器在不同檔位的使用壽命(小時),通過運行統(tǒng)計的方式進行累積時間，達到設定值時報警提示。此方法適用于顆粒物濃度變化不大的使用區(qū)域，例如每立方米小于20微克的歐美地區(qū)，不適合國內(nèi)PM2.5濃度在10-600劇烈變化的環(huán)境。同時用于使用習慣不同，國內(nèi)基本采用間歇開機的方式，使得實際統(tǒng)計方式位差較大。2.灰度比色法：使用標有灰度比例分級的比色卡，同使用中的過濾器表面顏色進行對比，當表面灰度接近比色卡建議更換的灰度時，表面顆粒物過濾器已經(jīng)達到使用壽命，更換濾芯。此方法同樣也只適用于低濃度大氣顆粒物地區(qū)，國內(nèi)需要進行頻繁的比色操作，顯然不切合實際。工業(yè)上使用的本征安全高效過濾器-玻纖過濾器采用了初始與終點阻力對比法進行壽命判斷，當阻力達到初始值的2倍時，即認為過濾器已經(jīng)達到使用壽命，簡單可靠。但是高效玻纖濾紙由于初始阻力大(200-400)Pa，涉及CADR(潔凈空氣量)值、能耗與噪聲問題并不適于制成家用的空氣凈化器。國內(nèi)市場上的空氣凈化器多數(shù)采用聚丙烯(PP)熔噴靜電駐極無紡布制成的過濾器，具有初始效率高、風阻低的特點。但是PP濾紙的失效機制主要同靜電駐極的靜電場強度相關，與容塵量、風阻變化值的關聯(lián)性不強，盡管是呈正相關的趨勢，但是在壽命期內(nèi)，風阻的變化范圍不足以作為檢測和判定壽命終止的依據(jù)。空氣凈化器過濾器制造行業(yè)、整機制造銷售行業(yè)、用戶都迫切的需要一種客觀判斷顆粒物過濾器壽命的方法，以規(guī)范市場行為并促進行業(yè)、市場規(guī)模的健康發(fā)展。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題就是克服現(xiàn)有產(chǎn)品在壽命檢測方面所存在的不足，提供一種具有高容塵量，并且壽命可測的復合顆粒物過濾器。為了解決上述技術問題，本專利技術采用了以下技術方案：該過濾器由濾紙往復折疊構成，所述的濾紙由玻纖濾層、聚丙烯靜電熔噴濾層、以及可包含的防護支撐層復合而成，其中氣流的流經(jīng)順序為：首先經(jīng)過玻纖濾層或防護支撐層，然后流經(jīng)聚丙烯靜電熔噴濾層。進一步而言，上述技術方案中，所述的玻纖濾層采用直徑0.2-20微米的玻璃纖維制成。進一步而言，上述技術方案中，所述的玻纖濾層厚度0.1-1毫米，風阻1-20帕斯卡，過濾效率1-90％，過濾效率均勻度小于3-20％，面密度10-100克每平方米。進一步而言，上述技術方案中，所述的玻纖濾層為改性玻璃纖維，其采用以下任意一種方式改性：加入氧化鋅晶須或玻璃纖維表面載銀元素；或者，加入納米碳管或碳纖維微粉；或者，加入可產(chǎn)生負離子的具有托瑪琳結構的礦物成分。進一步而言，上述技術方案中，所述的聚丙烯靜電熔噴濾層采用靜電熔噴駐極無紡布工藝制造。進一步而言，上述技術方案中，所述的聚丙烯靜電熔噴濾層的纖維直徑1-10微米，厚度0.1-1.5毫米，風阻5-50Pa，過濾效率85-99.99％，面密度15-75g/m2，表面靜電電位2-5KV，過濾效率均勻度小于5-15％。進一步而言，上述技術方案中，所述的支撐層采用以下任意一種材料:聚酯纖維無紡布、塑料絲網(wǎng)、金屬絲網(wǎng)，其厚度為0.01-0.3mm，風阻小于5Pa。本專利技術的過濾器采用了玻纖濾層、聚丙烯靜電熔噴濾層的復合濾紙，其中使用玻璃纖維制成低風阻的玻纖濾層，利用其初始阻力恒定和隨容塵量逐步增加的特性，與高效率但容塵量與阻力相關性不明顯的聚丙烯熔噴濾層復合，構成一種既有高的凈化過濾效率，同時隨容塵量的增加而阻力呈線性增加的新型過濾器(簡稱GPS：Glassfibre&PPSuperfilterpaper)，該過濾器隨著使用時間的增加，過濾器的捕集塵量也相應的增加，其風阻將成發(fā)生規(guī)律改變，檢測該過濾器的風阻就可以判定過濾器的壽命狀態(tài)，從而實現(xiàn)過濾器的壽命可測，并且這種壽命測試方式準確、可靠。另外，本專利技術的有益之處還在于：1、不改變已有紙質(zhì)顆粒物過濾器的尺寸和安裝方式，直接可以使用在現(xiàn)有產(chǎn)品上以替換原來的PP過濾器。2、包括CADR(國際權威機構評價空氣凈化效能的主要指標)、適用面積等原設計參數(shù)得以保持或得到提升。3、本技術的濾紙結構設計，可以使濾紙容塵壽命提升1倍以上，同時降低引起PP濾紙失效的不利因素。4、更適合于國內(nèi)的霧霾污染的成分現(xiàn)狀，提升空氣凈化器的使用效能。附圖說明圖1是本專利技術過濾器所使用的濾紙結構示意圖；圖2是本專利技術中測試系統(tǒng)的結構示意圖；圖3是壽命期內(nèi)不同過濾器的效率風阻變化曲線圖；圖4是三種不同濾紙隨使用時間變化風阻與效率測試數(shù)據(jù)表；圖5是傳統(tǒng)PP濾紙使用過后的效率測試數(shù)據(jù)表；圖6是傳統(tǒng)PP濾紙使用過后的效率變化曲線圖；圖7是本專利技術濾紙使用過后效率測試數(shù)據(jù)表；圖8是本專利技術濾紙使用過后效率變化曲線圖；圖9是傳統(tǒng)PP濾紙隨使用時間變化其表面電位分布測試數(shù)據(jù)表；圖10是傳統(tǒng)PP濾紙隨使用時間變化其表面電位分布變化曲線圖；圖11是GPS濾紙隨使用時間變化其表面電位分布測試數(shù)據(jù)表；圖12是GPS濾紙隨使用時間變化其表面電位分布變化曲線圖。具體實施方式見圖1所示，本專利技術所使用的過濾器2由濾紙往復折疊構成，所述的濾紙由玻纖濾層21、聚丙烯靜電熔噴濾層22、可包含的支撐層23復合而成。所述的玻纖濾層21采用直徑0.2-20微米的玻璃纖維制成；所述的玻纖濾層21厚度0.1-1毫米，風阻1-20帕斯卡(Pa)，過濾效率1-90％，過濾效率均勻度小于3-20％，面密度10-100克每平方米。聚丙烯靜電熔噴濾層22采用靜電熔噴駐極無紡布工藝制造，纖維直徑1-10微米，厚度0.1-1.5毫米，風阻5-50Pa，過濾效率85-99.99％，面密度15-75g/m2，表面靜電電位2-5KV，過濾效率均勻度小于5-15％。所述的保護支撐層23采用以下任意一種材料:聚酯纖維PET無紡布、塑料絲網(wǎng)、金屬絲網(wǎng)，其厚度為0.1-0.3mm，風阻小于5Pa。支撐層不對過濾產(chǎn)生效果。本專利技術中玻纖濾層21為玻璃纖維濾紙，其作為本征安全過濾體系廣泛應用于潔凈廠房、醫(yī)療環(huán)境等需要嚴格控制顆粒物數(shù)量的環(huán)境，在其工作壽命范圍內(nèi)，過濾效率不會降低，反而會隨著使用時間的延長過濾效率會增加。本專利技術的設計方法是使用玻璃纖維制成低風阻的濾紙(GF濾紙)，利用其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種壽命可測的復合顆粒物過濾器，其特征在于：該過濾器(2)由濾紙往復折疊構成，所述的濾紙由玻纖濾層(21)、聚丙烯靜電熔噴濾層(22)、以及可包含的防護支撐層(23)復合而成，其中氣流的流經(jīng)順序為：首先經(jīng)過玻纖濾層或防護支撐層(21)，然后流經(jīng)聚丙烯靜電熔噴濾層(22)。

【技術特征摘要】
1.一種壽命可測的復合顆粒物過濾器，其特征在于：該過濾器(2)由濾紙往復折疊構成，所述的濾紙由玻纖濾層(21)、聚丙烯靜電熔噴濾層(22)、以及防護支撐層(23)復合而成，其中氣流的流經(jīng)順序為：首先經(jīng)過玻纖濾層(21)或防護支撐層(23)，然后流經(jīng)聚丙烯靜電熔噴濾層(22)；所述的玻纖濾層(21)采用直徑0.2-20微米的玻璃纖維制成；所述的玻纖濾層(21)厚度0.1-1毫米，風阻1-20帕斯卡(Pa)，過濾效率1-90％，過濾效率均勻度小于3-20％，面密度10-100克每平方米；所述的聚丙烯靜電熔噴濾層(22)采用靜電熔噴駐極無紡布工藝制造；所述的聚丙烯靜電熔噴濾層(22)的纖維直徑1-10微米，厚度0.1-1.5毫米，風阻5-50Pa，過濾效率85-99.99％，面密度15-75g/m2，表面靜電電位2-5kV，過濾效率均勻度小于5-15％；該過濾器隨著使用時間的增加，過濾器的捕集塵量也相應的增加，其風阻將成發(fā)生規(guī)律改變，檢測該過濾器的...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王寶柱，趙建洪，李春雨，向豐華，廖俊，劉嘉斌，
申請(專利權)人：東莞市宇潔新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44