• 空气净化器的历史 原理及技术

  • 发布时间:2014-07-22 | 来源:慧聪水工业网
  • 空气净化器中有多种不同的技术和介质,使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有:等离子体空气净化技术、静电吸附技术、负离子技术、负氧离子技术、分子络合技术、光触媒技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术、活性氧技术等;材料技术主要有:光触媒、活性炭、合成纤维、HEAP高效材料、负离子发生器等。目前国内市场现有的空气净化器以过滤式为主兼有采为复合型,即同时采用了多种净化技术和材料介质。 
     
    中国消费者协会提醒消费者,选购空气净化产品不能只看价格和宣传,消费者应根据环境污染状况、居住面积,选择适合自己的居住面积、且净化能力强的产品。中消协建议,新装修的房间和汽车内的空气污染主要是甲醛、苯、TVOC等有机污染物,宜购买去除甲醛等家装污染物能力较强的空气净化器产品。但是,对于老房子,或仅是应对雾霾天、PM2.5,可以主要选择去除颗粒物性能较强的净化器。如果家里有病人,则选择净化器时还要考虑是否具有除菌功能。其次,空气净化器产品净化性能的好坏关键在于其内部的过滤网性能,定期更换滤网非常重要。不同滤网的使用寿命不同,短的1-2个月,使用环境污染情况的不同,滤网的寿命也会不同。因此,空气净化器不管采用哪一种净化方式,其实我们最为关心的还是其净化是否适合我们的需求。 
     
    诞生与发展 
     
    空气净化器起源于消防用途,1823年,约翰和查尔斯?迪恩发明了一种新型烟雾防护装置,可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。 
     
    1854年,一个名叫约翰斯?滕豪斯的人在前辈发明的基础上又取得新进展:通过数次尝试,他了解到向空气过滤器中加入木炭可从空气中过滤出有害和有毒气体。 
     
    二战期间,美国政府开始进行放射性物质研究,他们需要研制出一种方式过滤出所有有害颗粒,以保持空气清洁,使科学家可以呼吸,于是HEPA过滤器应运而生。在20世纪50、60年代,HEPA过滤器一度非常流行,很受防空洞设计和建设人员欢迎。 
     
    进入20世纪80年代,空气净化的重点已经转向空气净化方式,如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好,但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌,而新的家庭和写字间用空气净化器,不仅能清洁空气中的有毒气体,还能净化空气,去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。 
     
    现在,空气净化器已经有了多种不同的设计制作方式,并且每一次技术的变革都为人们室内空气品质的改善带来显著效果。而这一切目的只有一个:希望能净化室内空气来提高人们的生活质量。 
     
    目前市场上空气净化器大都主要构成有:机箱外壳、过滤段、风道设计、电风机、电源、液晶显示屏等。决定寿命的是风机,决定净化效能的是过滤段,决定是否安静的是风道设计、机箱外壳、过滤段、风机。 
     
    选购与保养 
     
    空气净化技术 
     
    低温非对称等离子体空气净化技术:低温非对称等离子体模块,通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场,使空气中大量等离子体之间逐级撞击,产生“雪崩效应”式的一系列物理、化学反应,对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解,从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘,且无毒害物质产生,终身免拆洗,无需更换任何耗材等优点。是第十一届全运会的空气净化产品独家供应商。 
     
    HEPA过滤技术 
     
    HEPA是HighEfficiencyParticulateAirFilter(高效率空气微粒滤芯)的缩写,HEPA过滤器由一叠连续前后折叠的亚玻璃纤维膜或者复合滤纸构成,形成波浪状垫片用来放置和支撑过滤界质。 
     
    HEPA它是一种国际公认最好的高效滤材,最初HEPA应用于核能研究防护,现在大量应用于精密实验室、医药生产、原子研究和外科手术等需要高洁净度的场所。HEPA由非常细小的有机纤维交织而成,对微粒的捕捉能力较强,孔径微小,吸附容量大,净化效率高,并具备吸水性,针对0.3微米的粒子净化率为99.97%。也就是说:每10000个粒子中,只能有3个粒子能够穿透HEPA过滤膜。因此,它的过滤颗粒物的效果是非常明显的!如果用它过滤香烟,那么过滤的效果几乎可以达到100%,因为香烟中的颗粒物大小介于0.5—2微米之间,无法通过HEPA过滤膜。 
     
    HEPA高效率微粒滤网的滤净效能与其表面积成正比。空气净化器的HEPA高效率微粒滤网呈多层折叠,展开后面积比折叠时增加约14.5倍,滤净效能十分出众。缺点是,对0.3~10微米的颗粒过滤效率高;需定期更换过滤膜,否则产生严重的2次污染,而且滤芯价格不菲。使用维护昂贵;需要强有力的风扇推动空气流通,因此耗电量大、噪音大,不适合家庭使用;对细菌,有害气体基本无作用。 
     
    离子风技术 
     
    高压作用下产生的大量带电粒子并在电场力作用下运动,获得动量,在其电荷被中和之后,继续保持其惯性而产生的风。不同于传统风扇,离子风不是压力产生的,而是更贴近于自然的一种柔和的风。空气经过进风口的初过滤网达到发生极;发生极在高压作用下,形成等离子场,并使部分空气分子电离;空气中的细菌病毒在通过等离子场时表面的蛋白质被破坏而消灭。甲醛和有害的有机分子在高能电子和强氧化自由基的作用下分解为二氧化碳和水。等离子场产生的正离子和空气中的灰尘粒子碰撞时,颗粒带电,带电的颗粒相互碰撞时会产生一种雪崩效益,英国人称为牛鞭效益。当带电的颗粒运动到带相反电势的收集极时,由于静电吸附作用,被收集极收集,带电的粒子到达带同样电荷的排斥极,由于同性电荷的排斥作用,推回到收集极从而使颗粒清除效率达到99.97%以上。对0.01~10微米的颗粒吸附效率高;无耗材,无需更换滤网;无风机,静音,适合家庭卧室及婴儿房等使用。节能环保,具有杀菌功能,不会产生二次污染。尼尔逊离子风杀菌空气净化器采用的就是等离子净化原理。不同于传统滤网式的净化方式,采用等离子技术,产品可以清除纳米微粒,效率达到95%,达到面向医疗卫生市场及公共设施消毒。 
     
     
    负离子技术 
     
    负离子空气净化器:是一种利用自身高负压产生的负离子对空气进行净化、除尘、除味、灭菌的环境优化电器,其与传统的空气净化机的不同之处是以负离子作为作用因子,主动出击捕捉空气中的有害物质,利用静电的集聚作用将小颗粒尘埃集聚成大颗粒沉降来净化空气的。而传统的空气净化机是风机抽风,利用滤网过滤粉尘来净化空气,称为被动吸附过滤式的净化原理,需要定期更换滤网,而负离子空气净化器则无需耗材。 
     
    活性炭 
     
    活性炭是一种很细小的炭粒却有很大的表面积,具有丰富的微孔,具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)被微孔吸附,起净化作用。但是活性炭只能暂时吸附一定的污染物,温度、风速升高到一定程度的时候,特别是饱和的时候,所吸附的污染物就有可能游离出来,再次进入呼吸空间造成二次污染。所以要经常更换过滤材料,避免吸附饱和。 
     
    甲醛清除剂 
     
    源自欧洲的高端生物工程技术,根据某些植物吸收甲醛的原理,从数十种天然植物中提取精华,添加活性成分经特殊工艺精制而成;本品为水性液体,无色无味无嗅,无挥发性(水分除外),能主动捕捉游离甲醛并形成稳定的固态物质,一经使用,效果迅速且持久。 
     
    但是甲醛清除剂只能暂时封闭污染源,在短时间内阻止甲醛挥发,根本无法彻底清除甲醛污染。因为甲醛污染有持续性,通常是持续10~15年,如果产品称一次性根除或彻底根除的话,除非甲醛自己已经挥发完了,否则基本没有可能。有些喷雾型甲醛清除剂使用非常方便,虽然暂时消除了空气中的异味,但它只是在污染源外层形成一层保护膜,甲醛挥发的源头并没有得到解决,这层保护膜失效后,甲醛仍会大量释放出来污染室内空气;有些甲醛清除剂称能与甲醛发生化学反应,但是如果甲醛清除剂与甲醛发生不完全反应的话,还可能生成其他有毒物质造成二次污染。 
     
    分子络合技术 
     
    这项技术是针对室内装修污染甲醛、苯、氨等污染物先行分子络合锁定,再通过甲醛捕捉剂和以水组成的络合分解体系,分别将甲醛和氨等气态短分子链物质,迅速络合转化为不可逆的长分子链固态物质,并分解生成氨盐,结聚、沉淀于水中清除分离,排放出清洁空气,达到去除装修污染的目的。 
     
    吸附剂 
     
    甲醛、苯有毒气体专用高分子吸附剂:该技术定向吸附空气中的甲醛、苯等有机有毒物质,基本不吸附空气或水,吸附率分别只有0.6%和0.7%。所以该物质吸附饱和率和清除率因定向选择吸附而极大提高,使用在空气净化器中,材料的更换周期至少半年以上,方便而费用低。另外一点,被吸附有毒有害物质必须在110℃以上高温状态才可能游离出来,因此无任何二次污染。但因为是新技术,以上说法源引自厂商,实际效果还不得而知。 
     
    臭氧(活性氧技术) 
     
    气态的臭氧厚层带蓝色,有特殊臭味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。 
     
    臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链,并使RNA受到损伤,特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后,电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片,从中释放出许多核糖核酸,干扰其吸附到寄存体上。臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。 
     
    环境中由于汽车尾气排放不达标等原因,目前环境中已存的臭氧浓度接近0.2ppm,之所以闻不到,是因为空气污染太严重的缘故。超标的臭氧对人体健康的危害严重,它强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿;会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退;会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑;臭氧还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老,致使孕妇生畸形儿。选用使用臭氧杀菌的净化器要严格注意臭氧的产生率是否符合国家标准。 
     
    紫外线 
     
    紫外线是电磁波谱中波长从0.01~0.40微米辐射的总称,不能引起人们的视觉。电磁谱中波长0.01~0.04微米辐射,既可见光紫端到X射线间的辐射。 
     
    紫外线根据波长分为:近紫外线UVA,远紫外线UVB和超短紫外线UVC。紫外线对人体皮肤的渗透程度是不同的。紫外线的波长愈短,对人类皮肤危害越大。短波紫外线可穿过真皮,中波则可进入真皮。波长200~290nm的紫外线能穿透细菌、病毒的细胞膜,给核酸(DNA)以损伤,使细胞失去繁殖能力,达到快速杀菌的效果。波长200nm以下的短波长紫外线能分解O2分子,生成的O-与O2结合产生臭氧O3。紫外线和臭氧具有强的氧化分解包括恶臭在内的有机分子的能力,UV/O3并用的相乘作用在空气净化处理中发挥强大威力。 
     
    紫外线强烈作用于皮肤时,可发生光照性皮炎,皮肤上出现红斑、瘙痒、水疱、水肿等;严重的还可引起皮肤癌。 
     
    紫外线作用于中枢神经系统,可出现头痛、头晕、体温升高等。作用于眼部,可引起结膜炎、角膜炎,称为光照性眼炎,还有可能诱发白内障,在焊接过程中产生的紫外线会使焊工患上电光性眼炎(可以治愈)。 
     
    中草药杀菌 
     
    该技术将植物杀菌油提取成自然挥发性杀菌除味固体物。该杀菌固体物能持续不断挥发在室内空气中,持续性广谱杀菌除味,完全改变传统接触式被动杀菌方法,直接杜绝细菌病毒通过空气传播,且无毒性、无刺激性、无腐蚀性,对环境无任何污染,使用方便灵活及费用低。该项发明已受国家专利保护,具国际领先水平。这个负离子、甲醛清除剂有些类似,主要看是否会造成二次污染,临床实验是否有毒性。由于是新技术,临床实验的时间不长,建议大家谨慎使用。 
     
    空气净化器滤网净化原理 
     
    第一层前置滤网:这个是最新开发出来是微米级网状滤尘网,他的网眼面积比一般的更小,除了可以吸附小灰尘颗粒外,还有效去除毛发。表面净化经过氟化处理,附者在滤网表面的灰尘能更加便于清洁。 
     
    第二层可清洗脱臭滤网:属于可以反复清洗使用的脱臭滤网,进行定期清洗就可以恢复脱臭性能,可以有效去除汗臭味、宠物气味等异味。但其效果有限。 
     
    第三层甲醛去除滤网:采用了甲醛去除滤网,捕捉并将甲醛牢牢锁死在滤网上进行分解,经权威验证,据报道去除率高达99%。为您有效去除甲醛,创造清新纯净的室内空气。 
     
    第四层集尘滤网(HEPA滤网):HEPA是HighEfficiencyAirFILTER(高效率空气微粒滤芯)的缩写,是国际公认最好的高过滤材,根据其独特的纤维构造,通过高效控制微生物的抑菌加工纤维一体化HEPA滤网,有效抑制空气中的过敏源,如螨尘、花粉、病菌、二手烟、灰尘等微小颗粒,净化效率高达99%以上。但是不能去除有害气体。 
     
    第五层加湿滤网:加湿滤网以独特的“圆型构造”+“背面网格构造”设计、完美的“倾斜0度新气流”,明显加大了风量,吸附了室内飞扬的尘土、杂菌和异味,并以极快的速度祛除,达到对空气净化和消毒的效果,显著提高净化器的空气净化能力。但是,湿度的增加容易造成甲醛释放加速,因此不建议在空气净化器上增加加湿器功能。
     

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