空氣凈化濾材的凈化效率檢測(cè)方法研究

張瑞艷 彭哲 吳曉紅

（1中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司，北京 100024；2石家莊市欒城環(huán)境監(jiān)控中心，河北 石家莊 051430）

0 引言

人們對(duì)健康的關(guān)注度不斷提升，對(duì)家裝品質(zhì)及居家環(huán)境的要求越來(lái)越高。為改善室內(nèi)生活工作環(huán)境，很多家庭、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所開始配備空氣凈化器。目前，國(guó)際上空氣凈化器的凈化性能評(píng)價(jià)方法已經(jīng)非常成熟，日本電機(jī)工業(yè)會(huì)的JEM 1467-2013標(biāo)準(zhǔn)以香煙為固態(tài)污染源對(duì)空氣凈化器的累積凈化能力進(jìn)行評(píng)測(cè)；國(guó)內(nèi)環(huán)保部、住建部、工信部、國(guó)家質(zhì)檢總局多個(gè)部門組織制訂了多項(xiàng)空氣凈化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，包括《空氣凈化器》《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能空氣凈化器的特殊要求》等，這些標(biāo)準(zhǔn)在家用環(huán)境凈化產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管方面發(fā)揮了很大作用。但是，如何評(píng)判不斷出現(xiàn)的凈化新材料，幫助凈化器廠家更好地評(píng)判材料的凈化能力，我國(guó)還沒有成熟的方法和設(shè)備，需要更加完善的產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量評(píng)價(jià)手段。

1 試劑和儀器

1.1 試驗(yàn)材料

甲醛（標(biāo)準(zhǔn)氣體80ppm），大連大特氣體有限公司；甲苯（標(biāo)準(zhǔn)氣體100ppm），大連大特氣體有限公司；乙酸丁酯（標(biāo)準(zhǔn)氣體100ppm），大連大特氣體有限公司；夾碳布濾網(wǎng)（網(wǎng)購(gòu)）。

1.2 測(cè)試裝置

自制空氣凈化材料測(cè)試裝置[1]，其機(jī)械結(jié)構(gòu)單元主要包括機(jī)械提升結(jié)構(gòu)、手動(dòng)移向結(jié)構(gòu)、氣路及密封結(jié)構(gòu)、內(nèi)腔防吸附結(jié)構(gòu)。儀器整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 空氣凈化材料測(cè)試裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)原理

氣體經(jīng)過(guò)氣液分離器，通過(guò)氣體流量控制器精確控制流量后沿氣路進(jìn)入儀器，經(jīng)上部分支、多孔氣路和半球形腔體，均勻地流過(guò)樣品材料，經(jīng)下腔收集流出，通過(guò)監(jiān)控氣體經(jīng)過(guò)凈化材料前后的濃度變化來(lái)判斷凈化材料的過(guò)濾性能。每種有害氣體在污染氣體樣品及經(jīng)過(guò)空氣凈化濾材凈化后的氣體樣品中的濃度結(jié)果分別記為N凈化前和N凈化后；根據(jù)公式（N凈化前-N凈化后）/N初始×100%計(jì)算空氣凈化濾材對(duì)于每種有害氣體的凈化效率。

2.2 試驗(yàn)過(guò)程

本實(shí)施例的空氣凈化濾材采用吸附型夾碳布濾網(wǎng)。將濾網(wǎng)固定安裝于模擬裝置的夾持裝置上，旋緊；打開氮?dú)夤苈返拈y門，連續(xù)向模擬裝置內(nèi)輸入氮?dú)?分鐘，沖洗流路；輸入污染氣體，將各個(gè)流量計(jì)的流速調(diào)整為100ml/min，通氣10min，關(guān)閉各閥門；其理論計(jì)算值記為初始濃度；模擬裝置進(jìn)行凈化處理；24小時(shí)后通過(guò)第二采樣口采集經(jīng)過(guò)空氣凈化濾材凈化后的氣體樣品，其檢測(cè)結(jié)果記為24h后濃度；通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)試所采集的兩個(gè)樣品的濃度。測(cè)試的濃度結(jié)果見表1所示。

表1 某品牌夾碳布過(guò)濾網(wǎng)的凈化檢測(cè)結(jié)果

由表1可見，采用吸附型活性炭過(guò)濾網(wǎng)對(duì)輸入模擬裝置的三種有害氣體的凈化效果不同。其對(duì)于甲醛的凈化，輸入模擬裝置的甲醛濃度為0.80mg/L，經(jīng)過(guò)吸附型活性炭過(guò)濾網(wǎng)24h凈化后甲醛的平均濃度下降為0.41mg/L，其凈化效率為48.75%；其對(duì)于甲苯的凈化，輸入模擬裝置的甲苯濃度為1.00mg/L，經(jīng)過(guò)吸附型活性炭過(guò)濾網(wǎng)24h凈化后甲苯的平均濃度下降為0.17mg/L，其凈化效率為83.00%；其對(duì)于乙酸丁酯的凈化，輸入模擬裝置的乙酸丁酯濃度為1.00mg/L，經(jīng)過(guò)吸附型活性炭過(guò)濾網(wǎng)24h凈化后乙酸丁酯的平均濃度下降為0.46mg/L，其凈化效率為54.00%。凈化效率見表2。

表2 某品牌夾碳布過(guò)濾網(wǎng)的凈化效率

3 結(jié)論

采用某品牌夾碳布濾網(wǎng)對(duì)三種不同污染氣體進(jìn)行六次重復(fù)測(cè)試，每種有害氣體的測(cè)試結(jié)果非常接近，其凈化效率極差和標(biāo)準(zhǔn)方差較小，說(shuō)明上述檢測(cè)方法的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性、再現(xiàn)性好。試驗(yàn)證明，采用空氣凈化測(cè)試裝置來(lái)檢測(cè)濾材凈化效率方法是可行的，本方法可以作為空氣凈化濾材檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量評(píng)價(jià)的手段。