空气净化产品性能测试用尘源以及该尘源的发生方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空气净化产品性能测试用尘源以及该尘源的发生方法、装置，其尘源包括：a、模拟地质尘的无机尘源；b、可产生二次尘源的抛射剂；c、有机碳和油性颗粒物；所述的抛射剂包括：(1)氧化剂，其采用可在高温作用下分解产生氧气的无机盐；(2)燃烧剂，其采用可同氧化剂反应生产气体的有机化合物。本发明专利技术尘源发生方式为：将上述尘源被封装在一个具有喷口容器中，该容器的喷口通过易燃物封装，通过高温点燃激发尘源，即首先将易燃物引发燃烧，并令尘源产生化学反应，产生等离子态的高温气体，抛射一次尘源并产生二次尘源，用于测试净化产品的性能。本发明专利技术发生方法采用等离子态气体分散抛射方案，具有产气量小、分散均匀的特点。

【技术实现步骤摘要】
空气净化产品性能测试用尘源以及该尘源的发生方法、装置
本专利技术涉及空气净化
，特别是涉及一种空气净化产品性能测试用尘源以及该尘源的发生方法、装置。
技术介绍
雾霾颗粒物构成了国内大气污染的主要污染物，由此引发了空气净化产品的快速发展，例如家用空气净化器。目前的净化性能测试特别是耐久性测试，仅仅能够采用“香烟烟雾”进行测试，香烟烟雾的粒径分布、化学成分、对颗粒物过滤器的失效机制与雾霾颗粒物相去甚远，不能够客观的表达空气净化产品的性能。因此，专利技术一种与国内空气污染现状相近的测试用尘源，用于测试空气净化产品是有着现实意义的。大量研究表明，大气颗粒物(PM)主要由碳组分，水溶性离子(硫酸盐、硝酸盐、氨盐)以及地质尘等几个部分组成。水溶性离子是细颗粒物中非常重要的化学组成部分，研究证实水溶性离子对大气的消光系数具有较高的分担率，是雾霾导致能见度降低的主要原因。在中度污染的情况下，颗粒物质量浓度的粒径峰值在0.8μm左右，随着污染程度的降低，粒径峰值随之降低。霾中主要的离子成分为K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Si2+、NH4+、SO42-、NO3-、CL-，在重度污染天气，SO42-和Ca2+、Mg2+出现了明显的峰值，表明形成雾霾的主要污染物来源是煤燃烧产生，在轻度雾霾天气，NO3-显示出较明显的峰值，表明主要污染物由汽车尾气以及光化学反应产生。碳组份中的元素碳(EC)和有机碳(OC)也是构成雾霾颗粒物污染的主要成分，比例约占10～20％。EC主要来源于汽车尾气排放、燃料的不充分燃烧过程，OC来源复杂，基本来源于工业VOCs的排放、烹饪油烟等，OC多数与无机盐构成复杂的细微颗粒物，部分以凝聚液态颗粒物的形式存在。大量研究显示，正常情况下PM2.5占PM10质量浓度的55％左右。雾霾的形成是综合了气象条件、污染物排放、迁移凝并、光化学反应等复杂因素的过程，最终的表现形式为消光与能见度见底，可吸入性颗粒物大量增加危害健康。空气净化装置的重要功能之一是使用过滤器捕集环境中的颗粒物，降低环境中的颗粒物浓度，提高环境空气质量。在对聚丙烯静电驻极型过滤器的失效机理研究中，分别采用了KCL与DEHS(癸二酸二异辛酯)产生的气溶胶进行容尘量与过滤效率的变化实验，结论是静电驻极纤维表面被包覆导致的静电场减弱是过滤效率下降直至失效的主要原因。DEHS是油性颗粒物，被捕集后在纤维表面浸润、包覆，屏蔽了静电场，进而导致失效，而KCL并不显著。荷电捕集型(典型形式为线板式静电过滤器)过滤器的主要失效机制表现在表面极化与法拉第笼现象。表面极化主要是由高阻抗粉尘引起，法拉第笼现象则由低阻抗或高湿度粉尘引起，两者都导致集尘器内部电场强度降低，进而粉尘收集能力下降，这一失效机制在工业积尘净化的大量应用实践中已经被证实。由上所述，需要寻求一种接近大气雾霾成分与粒径分布、对过滤器的失效机制与使用环境相符的尘源，用于模拟测试空气净化装置的性能显得尤为重要。在内燃机、汽车、空调、吸尘器等领域，人工测试用尘源已经得到广泛应用。1.内燃机行业用空气过滤器测试粉尘。ISO12103-1测试粉尘，使用美国亚利桑那州盐河谷粉尘研磨分级制成，分为A1～A4四个等级，其中A1为超细粉体，粒径分布于1.0～10um。2.空调行业测试用人工粉尘。设计用于测试过滤器和加热、制冷空调系统的零部件的专用测试粉尘，也被应用于电子产品及其他工业和家用系统的部件测试中。ASHRAE测试粉尘#1使用72％的ISO12103-1,A2FineTestDust；23％的碳粉和5％的粉碎了的棉绒纤维混合而成。其混合遵照ANSI/ASHRAE标准52.2-2007的规定进行。ASHRAE测试粉尘#2系使用93.5％ISO12103-1,A2FineTestDust；6.5％的粉碎了的棉绒纤维混合而成。其混合遵照ANSI/ASHRAE标准52.2P–PublicReviewDraft执行。3.其它国家标准：IEC60512T，专为真空负压过滤器测试而合成的试验粉尘；日本JISZ8901系列测试用粉尘(以富士山火山灰为基础尘，破碎分级)。4.国内标准和人工尘GB/T14295-2008《空气过滤器》采用了ASHRA测试粉尘#1。GB/T28957.1-2012道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘采用了ISO12103测试粉尘与氧化硅粉尘。以上人工粉尘设计应用对象基本为工业过滤器，具有以下特点：1.小于2.5um(PM2.5)的颗粒物较少，即便是ISO12103A1超细粉体中也小于30％。2.设计目标主要是针对纤维堆积类(玻纤、PET纤维)的过滤器。3.适用于在风洞装置上通过螺杆送料或刮板送料，气流携带方式对指定用途的过滤器进行容尘量测试。因此，以上标准粉体并不适合以净化PM10特别是PM2.5为主的空气净化装置测试，其粒径分布与成分同目前的大气霾粉尘污染有相当的差距。目前，由于香烟烟雾材料来源广泛、发生方便，所以其被用于空气净化装置的性能测试。香烟烟雾产生于燃烧过程中的气化-凝并机制，颗粒物的粒径分布与重量浓度与烟丝成分(焦油含量、水含量)、发生装置(供气量、过程损耗)、环境条件(湿度)有密切的关系，几乎无法构成稳定的系统，香烟烟雾具有以下特点：1.粒径分布：颗粒物粒径主要分布在0.1-0.6um之间，为复杂的焦油与水的混合物，与雾霾相差较大。2.不稳定性：颗粒物主要是烟焦油与水的乳化物，存在二次挥发问题，捕集后仍旧处于挥发状态，成分与形貌处于不断的变化中。3.发生量控制：烟雾发生受环境湿度的影响很大，烟丝湿度、装填密实度、燃烧供气量、燃烧装置形式对颗粒物的发生量的影响难以控制，用于标准测试无法实现重复性和平行性。4.颗粒物特性：香烟烟雾在美国标准ANSIAHAMAC-3标准中被表示为油性颗粒物，与针对雾霾净化的过滤器的积尘特征、失效机制不相符。5.污染物特性：香烟烟雾不是目前室内空气污染物的主要构成，不适于简单的代表雾霾污染物用于测试空气净化装置的衰减特性等参数。在美国AHAMAC-3标准中，香烟烟雾作为油性颗粒物污染源，与ISO12103-1粉尘混合，用于测试空气净化器耐久性。日本JEM1467标准中，认为日本的室内污染主要由吸烟造成，由此使用香烟烟雾测试过滤器的耐用性，测试出的过滤器寿命一般5～10年甚至更多，现多用于过滤器之间的比较，实际使用中没有参考意义。GB/T18801-2015标准中，使用香烟烟雾对空气净化器进行无差别颗粒物CCM(累积净化量)测试，测试数据缺乏比较意义并且重复性较差，甚至可能产生误导(净化器越大CCM值越高)。基于以上所述，目前国内空气净化产品性能测试用模拟尘源存在诸多不足，需要进行改进，用于准确评价空气净化装置的性能衰减状态，并且该尘源应当达到以下要求：1.产生的气溶胶无毒、无味、无刺激、无腐蚀。2.颗粒物不带有静电，无需专门的静电中和装置。3.质量浓度谱分布、计数粒径分布、化学成分与大气霾所含粉尘相近。4.抛射产生的气体量要小，单次发生气体量远小于测试舱体积。5.测试过程中抛射气体成分不对测试环境(温度、湿度)产生影响。6.发生装置可以直接置于测试空间内(如3m3测试舱)，避免二次导入产生的损耗。7.与所测试空气净化装置所用过滤器对颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：该尘源包括以下成分：a、模拟地质尘的无机尘源；b、可产生二次尘源的抛射剂；c、有机碳和油性颗粒物；所述的抛射剂包括：(1)氧化剂，其采用可在高温作用下分解产生氧气的无机盐；(2)燃烧剂，其采用可同氧化剂反应生产气体的有机化合物。

【技术特征摘要】
1.空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：该尘源包括以下成分：a、模拟地质尘的无机尘源；b、可产生二次尘源的抛射剂；c、有机碳和油性颗粒物；所述的抛射剂包括：(1)氧化剂，其采用可在高温作用下分解产生氧气的无机盐；(2)燃烧剂，其采用可同氧化剂反应生产气体的有机化合物。2.根据权利要求1所述的空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：所述的无机尘源采用高温下化学性质稳定的无机盐，为以下粉体材料中的任意一种或者组合：Al2O3、SiO2、Mg3[Si4O10](OH)2、TiO2、CaSO4，粒径分布0.1～10um。3.根据权利要求1所述的空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：所述的抛射剂中还含有稳定剂，其采用可提高氧化剂稳定性的无机盐；所述抛射剂中的稳定剂采用以下无机盐中的任意一种或组合：碳酸氢钠、碳酸钠。4.根据权利要求1所述的空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：所述抛射剂中的氧化剂采用以下无机盐中的任意一种或组合：硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐；所述抛射剂中的燃烧剂采用以下有机化合物中的任意一种或组合：饱和多元醇、糖类、淀粉类化合物。5.根据权利要求1所述的空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：所述抛所述有机碳和油性颗粒物采用以下任意一种油性液体有机物或者组合：有机硅油、导热油。6.空气净化产品性能测试用尘源发生方法，其采用如权利要求1-5中任意一条所述的空气净化产品性能测试用尘源，其特征在于：所述的尘源混合均匀后被封装在一个具有喷口容器中，该容器的喷口通过易燃物封装，通过高温点燃激发尘源，即首先将易燃物引发燃烧，并令尘源产生化学反应，产生等离子态的高温气体，抛射一次尘源并产生二次尘源，所述的一次尘源为模拟地质尘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝柱，廖俊，白云鹤，
申请(专利权)人：东莞市宇洁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44