蜂窝体过滤器制品及其制造方法技术

一种流通型过滤器制品，如本文所定义，其包含：蜂窝体、以及具有表面改性的蜂窝体的至少一部分，所述具有表面改性的蜂窝体包含：如本文所定义的包含活性炭的第一吸附剂、用于挥发性有机化合物的第二吸附剂、和粘合剂。还公开了一种制造和使用过滤器制品的方法。

Honeycomb filter product and method of manufacturing the same

A flow type filter products, as defined in this paper, which includes: honeycomb body, and has at least a portion of the surface modification of the honeycomb body, the surface of honeycomb body includes: as defined in this paper first adsorbents, including activated carbon for volatile organic compounds second adsorbent and adhesive. A method of making and using a filter product is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝体过滤器制品及其制造方法本申请依据35U.S.C.§119要求于2014年10月6日提交的美国临时申请系列号62/060,236的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。相关申请的交叉引用本申请涉及共同拥有和受让的USSN申请第62/060123号，其与本申请同时申请，题为《非挤出的活性炭蜂窝体结构》(NON-EXTRUDEDACTIVATEDCARBONHONEYCOMBSTRUCTURES)，但本申请不要求其优先权。通过引用将本文所提及的各出版物或专利文件的全部公开内容纳入本文。背景本公开涉及蜂窝体过滤器制品、包括过滤器制品的空气净化器系统、以及制造和使用该制品的方法。概述在一些实施方式中，本公开提供了一种经过涂覆的蜂窝体过滤器制品、包括过滤器制品的空气净化器系统、以及制造和使用该制品的方法。在一些实施方式中，本公开提供了具有相对低廉的成本和较低压降的蜂窝体结构过滤器制品，所述过滤器制品可用于空气净化器系统中，例如自立式家用空气净化器系统，其使环境室内空气循环通过过滤器制品以从空气中除去例如VOC。附图的简要说明在本公开的实施方式中：图1显示了一种示例性的过滤器制品(100)的剖面，其具有卷绕的波纹纸板以形成蜂窝体结构。图2显示了图1的过滤器制品(100)的等距视图。图3显示了一种替代性的蜂窝体结构过滤器制品(300)的等距视图。图4是测试数据图，其显示具有波纹纸蜂窝体结构的吸附过滤器制品与商业吸附过滤器制品(410)在VOC吸附性能上的比较结果。专利技术详述下面参考附图(如果有的话)对本公开的各种实施方式进行详细描述。参考各种实施方式不限制本公开的范围，本公开的范围仅受所附权利要求书的范围限制。此外，在本说明书中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的专利技术的诸多可能的实施方式中的一些实施方式。定义“挥发性有机化合物”、“VOC”、“多种VOC”等术语是指在常规室温下具有高蒸气压的有机化学物质。VOC的高蒸气压是由于低沸点导致的，这会导致大量分子从化合物的液态或固态蒸发或升华并进入周围空气中。例如，从某些油漆配方中蒸发出的甲醛具有-19℃(-2℉)的沸点和25℃下约360mmHg的高蒸气压，而福尔马林(甲醛水溶液)具有随其浓度而变化的沸点和0.09psia的瑞德蒸气压(Reidvaporpressure)。VOC是出现在例如气相色谱中的正己烷和正十六烷之间的化合物，包括正己烷和正十六烷。出现得较早的化合物被称为极易挥发性有机化合物(VVOC)，而出现得较晚的化合物被称为半挥发性有机化合物(SVOC)。本公开研究了对于捕捉VOC和至少一些VVOC和SVOC具有活性的制品和使用方法。“补充的吸收剂材料”等用语是指例如通过比单独使用第一吸收剂能够更高效地吸收一些特定VOC来对第一吸收剂(即活性炭)进行补充和补给的第二吸收剂材料。例如，对于具有碳原子数少于5的分子结构的VOC，CBV3002型沸石是比活性炭更好的吸收剂。因此，过滤器在吸收这些类型的VOC和其它物质时展现出高效，从而，CBV3002型沸石就起到了补充吸收剂的作用。“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排它。用来描述本公开实施方式的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、过程温度、过程时间、产量、流速、压力、粘度等数值及它们的范围或者组件尺寸等数值及它们的范围的“约”是指数量的变化，可发生在例如：制备材料、组合物、复合物、浓缩物、组件零件、制品制造或应用制剂的典型测定和处理步骤中；这些步骤中的无意误差；制造、来源或用来实施所述方法的原料或成分的纯度方面的差异中；以及类似的考虑因素中。术语“约”还包括由于组合物或制剂的老化而与特定的初始浓度或混合物不同的量，以及由于混合或加工组合物或制剂而与特定的初始浓度或混合物不同的量。“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情形可能发生，也可能不发生，而且该描述包括事件或情形发生的实例和所述事件或情形不发生的实例。除非另有说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该/所述”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。可采用本领域普通技术人员熟知的缩写(例如，表示小时的“h”或“hrs”、表示克的“g”或“gm”、表示毫升的“mL”、表示室温的“rt”，表示纳米的“nm”以及类似缩写)。在组分、成分、添加剂、尺度、条件、时间和类似方面公开的具体和优选的数值及其范围仅用于说明，它们不排除其他限定数值或限定范围内的其他数值。本公开的制品和方法可包括本文所描述的任何数值或数值、具体数值、更具体的数值和优选数值的任何组合，包括显义或隐义的中间值和中间范围。在一些实施方式中，本公开提供了一种能够从空气中除去VOC的低成本且低压降的蜂窝体结构过滤器制品。该过滤器制品用于使室内空气循环通过过滤器制品的系统，例如自立式家用空气净化器系统。通过使用过滤器制品内的蜂窝体通道壁表面上的涂层中所存在的高表面积吸附剂材料来完成VOC的去除。蜂窝体通道的相对较小的尺寸，例如1～3mm会导致通过过滤器制品的空气中的气态杂质快速向通道壁扩散，并随后进入涂层中，然后，在涂层中，杂质与吸附剂材料接触并被其捕捉。存在于涂层中的多于一种类型的吸附剂材料能够从空气中除去各种不同种类的VOC。可选地存在于涂层中的针对在室温下氧化甲醛的催化剂能够同时从空气中除去甲醛。在一些实施方式中，本公开提供了一种利用过滤器制品和结合了过滤器制品的过滤器系统从内部空间(例如室内生活空间、办公空间、娱乐空间)中的空气中除去诸如甲醛的挥发性有机化合物(VOC)以及其它蒸气污染物的方法。这些污染物可从例如建筑材料或者从内部空间的家具中释放出来。这些污染物对健康产生威胁。已开发了各种从室内生活空间中除去蒸气污染物的自立式空气净化系统。这些系统中的许多被商业制造并以各种商品名销售。这些系统通常由鼓风机或风扇构成，鼓风机和风扇将空气抽入房间，将空气送过系统内的吸附剂单元，然后将空气送回入房间。现有的空气净化器系统的最常见的吸附剂单元是由活性炭颗粒构成的填充床。为了降低由填充床结构导致的高压降，有时会使用尺寸相对较大(例如约1mm)的碳颗粒，有时填充床被制成薄且正面面积大，这有时通过以下方式来实现：将碳分散在多孔板(例如纸)之间，随后折叠和打褶所得到的三明治结构以使其能够适合安置在自立式净化系统的内部。蒸气污染物中的一些(通常多达60～80％)在通过空气净化器系统之后被吸附而从空气中去除。现在市面上的空气净化器系统存在问题，包括例如：由于复杂的设计而导致单元制造的成本高，例如由通过模塑或其它方式成形的骨架结构支承的织物壁之间所含有的粉末层。在某一节点处，空气净化器单元中的吸附剂单元对污染物变得饱和。饱和的单元需要更换，而更换成本昂贵。需要大体积的空气流以使内部空间中的蒸气污染物水平保持在较低水平。通过吸附剂单元的压降很高。合适的空气流率的能耗高，且风扇噪音水平高。这些空气净化器系统无法对不同种类的VOC都完成高效去除。这些空气净化器系统无法利用单一单元除去甲醛并且除去其它VOC。参考附图，图1显示了一种示例性的过滤器制品(100)的剖面，其具有卷绕的波纹纸板以形成蜂窝体结构。为了清楚起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流通型过滤器制品，其包含：蜂窝体、和具有表面改性的所述蜂窝体的至少一部分，所述具有表面改性的所述蜂窝体包含：包含活性炭的第一吸附剂；用于挥发性有机化合物的第二吸附剂，所述第二吸附剂包含具有50～500m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.06 US 62/060,2361.一种流通型过滤器制品，其包含：蜂窝体、和具有表面改性的所述蜂窝体的至少一部分，所述具有表面改性的所述蜂窝体包含：包含活性炭的第一吸附剂；用于挥发性有机化合物的第二吸附剂，所述第二吸附剂包含具有50～500m2/g的高表面积的颗粒无机物，所述颗粒无机物选自以下中的至少一种：溶胶-凝胶；合成沸石或天然沸石、沉淀的金属氧化物、热解的金属氧化物；或它们的组合；和粘合剂。2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，还包含在所述蜂窝体的至少一部分上的MnO2催化剂，所述MnO2催化剂的量基于所述表面改性的总重量为0.5～10重量％。3.如权利要求1或2所述的制品，其特征在于，所述蜂窝体包含以下中的至少一项：波纹结构，所述波纹结构包含纤维素、纸、塑料或它们的组合，且所述波纹结构经过辊轧、堆叠或它们的组合；挤出并烧制的陶瓷体，所述陶瓷体具有端面孔道和相应的延伸进入并穿过所述陶瓷体的通道；在相邻孔道中具有塞子的蜂窝体；在相邻孔道中没有塞子的蜂窝体；或上述各项的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·L·豪斯，吕志翚，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US