一种用于净化空气的复合材料及其制备方法和应用技术

一种用于净化空气的复合材料，所述复合材料包括：多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为开孔型聚氨酯发泡网；和喷涂在所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的混合物，所述混合物包括吸附性材料、处理剂和粘合剂；其中，所述吸附性材料为硅藻土；所述处理剂为碱液。在不低于1500m

Composite material for purifying air and preparation method and application thereof

A composite material for purifying air, comprising a composite material of porous materials, the porous foam material for open cell polyurethane foam; and spraying in the porous foam and / or internal surface of the mixture, the mixture including adsorption materials, additives and adhesives; among them, the adsorption material for diatomite; the treatment agent for lye. At no less than 1500m

【技术实现步骤摘要】
一种用于净化空气的复合材料及其制备方法和应用
本申请涉及空气净化领域。
技术介绍
大气环境中的污染物如SO2等超过一定限度就会对人体造成伤害。这类问题越来越受到人们的重视。同时，精密仪器、电子设备或工厂工艺条件等均对各类气体污染物的浓度有非常严格的限制条件，甚至超过了一般民用大气洁净度的要求。为了从大气中去除这些有害物质，人们通常采用吸附法和化学反应方法。吸附法所用材料主要为活性炭、活性氧化铝、硅胶、分子筛等。
技术实现思路
无论是民用的还是工业用的，目前市场上销售的空气净化产品所采用的技术一般为：吸附法，其以活性炭类和氧化铝类产品为主，同时还有浸渍化学药剂的活性炭或氧化铝的材料；化学反应方法，其中工业用的化学反应方法是以喷淋塔为代表的应用于化工厂、电厂等的装置。这些方法和装置的缺点如下：(1)装置的吸附容量有限；(2)工业方法用的装置很大，可处理的空气量大，配合附属的装置设备，可以长期保持净化效率＞90％，但该方法造价高，能耗高，占地面积大，且需要专人维护和使用。在大风量应用条件下，这些方法的使用成本过高；对于民用和高科技场所(如电子厂房、数据中心等)均不具有实际使用意义；其中，以上所指的净化效率：ηt＝(C0-Ct)/C0*100％；其中：ηt：t时段内针对大气污染物的化学净化材料的净化率；C0:为气体中某种污染物浓度mg/m3；Ct:t时段内空气通过净化材料后的污染物浓度，时间单位可以为小时、天、月等。不同净化材料的比对时间应相同。(3)材料自身阻力过大，通风所需动力的能源消耗大，特别是对于一些需要大风量的场所；(4)按照美国标准ANSI/ISAS71.04-1985对电子生产、数据中心等要求的G1级别的标准，在大风量条件下，净化效果难以保持。例如将SO2浓度降低到10ppb以下，且空气过风速度、阻力、动力消耗指标、使用时间等同时有要求，现有方法无法做到。更达不到有特殊要求的有工艺要求的特殊标准。另外，浸渍了药剂的活性炭和氧化铝等产品虽然比纯粹的活性炭等净化效率高，但会出现净化效果随着使用时间而迅速下降、阻力过大等缺点。因此，目前市场上仍存在对处理效率高、能耗低且长时间保持过滤效率的用于空气净化的复合材料及含有这样的复合材料的设备的需求。本申请提供了一种用于净化空气的复合材料。本申请提供的用于净化空气的复合材料能够在长时间使用时展示出过滤效率不会出现明显下降的优点，并且处理效率高、能耗低，从而能够显著降低生产成本。为了实现本申请的目的，本申请提供了一种用于净化空气的材料，所述复合材料可以包括：多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为开孔型聚氨酯发泡网；和喷涂在所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的混合物，所述混合物包括吸附性材料、处理剂和粘合剂，其中所述吸附性材料为硅藻土，所述处理剂为碱液。其中，本申请所用到的开孔型聚氨酯发泡网可以为市售产品。在以上或其他实施方式中，所述多孔泡沫材料可具有30目-60目的孔数，可选地为40目-50目，进一步可选地为约45目。在以上或其他实施方式中，所述多孔泡沫材料通常可具有4-8mm的厚度。本领域技术人员将理解，本申请的复合材料可以呈现出载体多孔泡沫材料的片状形式。在以上或其他实施方式中，所述处理剂可以为碱液。在以上或其他实施方式中，所述粘合剂可选自环氧树脂粘合剂、丁二烯丙烯酸共聚物粘合剂、聚醋酸乙烯粘合剂、丙烯酸粘合剂、聚氨酯粘合剂和聚丙烯酸酯粘合剂中的一种或更多种。可选地，所述粘合剂为丁二烯丙烯酸共聚物粘合剂。本领域技术人员将理解的是，粘合剂可根据处理剂的具体类型和期望的技术效果来合理地选择。其中，本申请所用到的这些粘合剂可以为市售产品。在以上或其他实施方式中，所述吸附性材料可以为60目至300目。可选地，所述硅藻土的规格为每100克硅藻土至少能够吸水约100-200克，可选地所述硅藻土的规格为每100克硅藻土的吸水量为约170克。在以上或其他实施方式中，相对于每平方米的所述多孔泡沫材料的外表面，所述混合物的喷涂量可以为200克/平方米至250克/平方米，可选地为约225克/平方米。在以上或其他实施方式中，所述碱液可以是碱的浓度为5wt％-50wt％的水溶液，可选地为30wt％-50wt％的水溶液；在以上或其他实施方式中，所述碱可选自氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠中一种或更多种。在以上或其他实施方式中，所述混合物中的所述吸附性材料、所述处理剂和所述粘合剂的重量比可以为1：5-7：1.3-1.7，可选地为1：6：1.5。在上述范围内，所述吸附性材料可以被有效的粘附在所述多孔材料上，不会造成在过滤过程中所述吸附性材料随风流失，同时，在较大的处理风量下比如在不低于1500m3/h·m2的风量下，由2至4片所述复合材料堆叠组成的组件的过滤阻力小于65Pa。在以上或其他实施方式中，所述混合物还可包括悬浮剂。在以上或其他实施方式中，所述悬浮剂可以为2wt％-5wt％的羧甲基纤维素钠水溶液。在以上或其他实施方式中，所述悬浮剂可以为所述混合物总重量的5wt％-10wt％。在以上或其他实施方式中，所述复合材料还可包括喷涂在喷涂了所述混合物的所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的保湿剂。在以上或其他实施方式中，所述保湿剂可以为甘油。在以上或其他实施方式中，所述保湿剂的用量可以为所述混合物总重量的3wt％-5wt％。另一方面，本申请还提供一种制备如上所述的用于净化空气的复合材料的方法，所述方法包括：将碱溶于水中，以得到处理剂；将所述吸附性材料和所述处理剂溶液混合均匀，得到初混物；将所述粘合剂添加到所述初混物中并混合均匀，得到混合物；任选地将悬浮剂添加到所述混合物中并混合均匀；将所述混合物或包含了悬浮剂的混合物喷涂到所述多孔泡沫材料上，从而制得复合材料。在以上或其他实施方式中，所述方法还包括将保湿剂均匀地喷涂到复合材料上。本领域技术人员将理解的是，所述喷涂能够通过本领域已知的方法来进行，比如通过高压空气来均匀喷涂。在以上或其他实施方式中，所述保湿剂可以为甘油。又一方面，本申请提供一种用于净化空气的复合材料，所述复合材料是根据如上所述的方法制备的。在以上或其他实施方式中，在不低于1500m3/h·m2的风量下，所述单片复合材料的阻力不大于15Pa。在以上或其他实施方式中，在进风量不低于1500m3/h·m2的情况下，通过由二片、三片或四片所述复合材料堆叠组成的组件的阻力不大于65Pa，出口空气中二氧化硫浓度小于10ppb。其中，阻力的检测是在进风量不低于1500m3/h·m2时，测量通过所述组件之前的气压和通过所述组件之后的气压而获得的所述组件受到的阻力不大于65Pa。又一方面，本申请提供一种净化空气的方法，所述方法包括：将待净化的空气的相对湿度控制在50％-90％，可选地为50％-75％，还可选地为75％；以及使具有控制的相对湿度的空气通过如上所述的复合材料。在以上或其他实施方式中，所述方法还可包括对待净化的空气进行初效过滤，以滤除空气中粒度大于5μm的颗粒物，从而有利于降低空气中的颗粒物堵塞所述复合材料的风险。在以上或其他实施方式中，所述方法还可包括对通过所述复合材料的空气进行中效过滤，以滤除空气中粒度1-5μm的颗粒物，从而避免因为大风量可能导致的所述复合材料中的吸附性材料的脱落流失在处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净化空气的复合材料，所述复合材料包括：多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为开孔型聚氨酯发泡网；和喷涂在所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的混合物，所述混合物包括吸附性材料、处理剂和粘合剂；其中，所述吸附性材料为硅藻土；所述处理剂为碱液。

【技术特征摘要】
1.一种用于净化空气的复合材料，所述复合材料包括：多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为开孔型聚氨酯发泡网；和喷涂在所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的混合物，所述混合物包括吸附性材料、处理剂和粘合剂；其中，所述吸附性材料为硅藻土；所述处理剂为碱液。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述粘合剂选自环氧树脂粘合剂、丁二烯丙烯酸共聚物粘合剂、聚醋酸乙烯粘合剂、丙烯酸粘合剂、聚氨酯粘合剂和聚丙烯酸酯粘合剂中的一种或更多种，可选地，所述粘合剂为丁二烯丙烯酸共聚物粘合剂；和/或所述多孔泡沫材料具有30目-60目的孔数，可选地为40目-50目，进一步可选地为45目；和/或所述吸附性材料的颗粒度为60目至300目；和/或所述碱液是碱的浓度为5wt％-50wt％的水溶液；和/或相对于每平方米的所述多孔泡沫材料的外表面，所述混合物的喷涂量为200克/平方米至250克/平方米，可选地为225克/平方米；和/或所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠中的一种或更多种。3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述混合物中的所述吸附性材料、所述处理剂和所述粘合剂的重量比为1：5-7：1.3-1.7，可优地1：6：1.5。4.根据权利要求1所述的复合材料，所述混合物还包括悬浮剂，可选地所述悬浮剂为2wt％-5wt％的羧甲基纤维素钠水溶液，还可选地所述悬浮剂为所述混合物总重量的5wt％-10wt％。5.根据权利要求1所述的复合材料，所述复合材料还包括喷涂在喷涂了所述混合物的所述多孔泡沫材料的内部和/或表面的保湿剂，可选地所述保湿剂为甘油，可选地所述保湿剂的用量为所述混合物总重量的3％-5％。6.一种制备如权利要求1至5中任一项所述的用于净化空气的复合材料的方法，所述方法包括：将碱溶于水中，以得到处理剂；将所述吸附性材料和所述处理剂混合均匀，得到初混物；将所述粘合剂添加到所述初混物中并混合均匀，得到混合物；任选地将悬浮剂添加到所述混合物中并混合均匀；将所述混合物或包含了悬浮剂的混合物喷涂到所述多孔泡沫材料上，从而制得复合材料；任选地，将保湿剂均匀地喷涂到复合材料上。7.一种用于净化空气的复合材料，所述复合材料是根据权利要求6所述的方法制备的。8.一种净化空气的方法，所述方法包括：可选地，对待净化的空气进行初...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶扬，黄岚岚，叶以文，刘近友，
申请(专利权)人：上海科力玛数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31