一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒，所述過濾盒具有進(jìn)氣口和出氣口，所述過濾盒內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)插槽，每個(gè)插槽內(nèi)插有過濾框，其特制是：所述過濾框內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條，所述兩側(cè)的磁吸條之間設(shè)有過濾芯材，所述過濾芯材包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維長(zhǎng)絲與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層和中間活性碳纖維氈過濾吸附層，其中所述混合仿制的無紡布層的面密度為30～200g/m2，所述活性碳纖維氈過濾吸附層的面密度為60～400g/m2。本發(fā)明具有對(duì)霧霾有害物質(zhì)的針對(duì)性吸附過濾能力，配合拔插式結(jié)構(gòu)可靈活更換濾芯，并且可以根據(jù)霧霾天氣任意調(diào)整凈化級(jí)別，有效改善不同氣候環(huán)境下的車內(nèi)空氣質(zhì)量。
【專利說明】
一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車空調(diào)部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車空調(diào)過濾器是一種安裝在汽車空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)單元內(nèi)的空氣凈化裝置，用于過濾進(jìn)入汽車內(nèi)的空氣并排出異味，其外型以矩形居多，并與不同車型的空調(diào)進(jìn)氣部位相適應(yīng)。
[0003]在汽車上使用空調(diào)過濾器從二十世紀(jì)六十年代末便開始出現(xiàn)，當(dāng)初使用的過濾材料是用于建筑物空調(diào)的過濾墊而且僅僅安裝在一些豪華車型上，主要用作粗效過濾，用以去除粗大的灰塵粒子以保持車廂內(nèi)的清潔，但是過濾效果較差。而當(dāng)今世界工業(yè)化發(fā)展速度已達(dá)到飛速水平，直接導(dǎo)致了近幾年愈發(fā)嚴(yán)重的霧霾天氣出現(xiàn)，空氣質(zhì)量受到各種腐蝕性液滴與有害顆粒物的影響，作為主要的交通運(yùn)輸工具的汽車來說，其車內(nèi)空氣質(zhì)量環(huán)境的保證刻不容緩。
[0004]目前應(yīng)用的汽車空調(diào)過濾器芯材，基本上分為單層過濾的紙質(zhì)材料、非織造布復(fù)合過濾材料以及配有活性粉末的功能化處理的復(fù)合過濾材料三種。而面對(duì)霧霾空氣中的多種復(fù)雜類型的液滴和微小顆粒物，這些常規(guī)的過濾材質(zhì)顯得力不從心?；钚蕴祭w維織造材料及長(zhǎng)絲織物是一種具有廣泛微孔結(jié)構(gòu)的高吸附性碳素纖維材料，利用活性碳纖維制備各種吸附產(chǎn)品成為保證空氣環(huán)境的主流，也是治理霧霾危害的可行性措施。中國(guó)專利201320032136.1公開了一種空氣過濾無紡碳纖維布，但是采用它作為空調(diào)過濾器的過濾芯材，其過濾性能并不理想。目前并沒有通過選擇合適的面密度以及纖維比例使得活性碳纖維與其他材料相配伍組裝成一種防霧霾效果好同時(shí)力學(xué)性能較好的汽車過濾空調(diào)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種碳纖維汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒，所述過濾盒具有進(jìn)氣口和出氣口，所述過濾盒內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)插槽，每個(gè)插槽內(nèi)插有過濾框，所述過濾框內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條，所述兩側(cè)的磁吸條之間設(shè)有過濾芯材，所述過濾芯材包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維長(zhǎng)絲與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層和中間活性碳纖維氈過濾吸附層，其中所述混合仿制的無紡布層的面密度為30?200g/m2，所述活性碳纖維氈過濾吸附層的面密度為60?400g/m2。
[0008]優(yōu)選的，所述過濾芯材兩側(cè)表面采用有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合紡制的無紡布層，其中活性碳纖維長(zhǎng)絲的比表面積在500-1500m2/g可調(diào)，平均孔徑在1.0-4.0nm可調(diào)；所用的有機(jī)纖維長(zhǎng)絲可選用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等熱塑性纖維中的任意一種，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡體積比例在1:1-1:5靈活調(diào)整;所述混合仿制的無紡布層的面密度優(yōu)選30?100g/m2。
[0009]優(yōu)選的，所述過濾芯材中間活性碳纖維氈過濾吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度在l_5mm靈活調(diào)整，面密度優(yōu)選在60-250g/mH周整，吸附能力根據(jù)比表面積評(píng)價(jià)，其數(shù)值在1000-2000m2/g可調(diào)。
[0010]優(yōu)選的，所述過濾芯材采用對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，以中間的活性碳纖維氈過濾吸附層為中心，兩側(cè)由內(nèi)到外對(duì)稱布置有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合紡制的無紡布層，二者的數(shù)量根據(jù)使用要求靈活調(diào)整。
[0011]優(yōu)選的，所述過濾芯材采用熱壓合方式制備得到，熱熔溫度控制在80-260°C靈活調(diào)節(jié)，壓合壓力在0.1-1MPa靈活調(diào)節(jié)。適宜的溫度和壓力能夠使有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合紡制的無紡布層熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。
[0012]對(duì)于空氣中不同顆粒的過濾，其機(jī)理是不同的。而本發(fā)明對(duì)于空氣中的大顆粒和小顆粒的過濾效果都是顯著的。較大直徑的顆粒過濾主要是通過攔截、慣性機(jī)理作用，擴(kuò)散機(jī)理作用不明顯，呈現(xiàn)隨著過濾速度增大過濾效果提高的規(guī)律;而較小的顆粒的過濾通過攔截、慣性、擴(kuò)散機(jī)理綜合效應(yīng)作用下，較小直徑的顆粒呈現(xiàn)隨著過濾速度增大過濾效果先是下降然后緩慢上升的趨勢(shì)。其中所述攔截效應(yīng):空氣過濾器過濾芯材中的纖維錯(cuò)綜復(fù)雜，當(dāng)某一尺寸的微粒沿著流線剛好運(yùn)動(dòng)到纖維附近時(shí)，假設(shè)從流線(也是微粒的中心線)到纖維表面的距離等于或小于微粒半徑，微粒就在纖維表面被攔截而沉積下來，這種作用稱為攔截效應(yīng)。所述慣性效應(yīng):由于纖維排列復(fù)雜，所以氣流在纖維層穿過時(shí)，其流線要屢經(jīng)激烈的拐彎；當(dāng)微粒質(zhì)量較大或者速度(可以看成氣流的速度)較大，流線發(fā)生轉(zhuǎn)彎時(shí)，微粒由于慣性來不及跟隨流線同時(shí)繞過纖維，因而脫離流線向纖維靠近，并碰撞在纖維上而沉積下來，這種作用稱為慣性效應(yīng)。所述擴(kuò)散效應(yīng)為:由于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒的碰撞，從而產(chǎn)生微粒的布朗運(yùn)動(dòng)，在布朗運(yùn)動(dòng)的同時(shí)粒子接觸并沉積在纖維表面上。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014](I)本發(fā)明的過濾芯材的兩側(cè)表面是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中汽車空調(diào)過濾器芯材的缺點(diǎn)而特定選擇的，是發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析得到的。本發(fā)明的過濾芯材兩側(cè)表面為有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合紡制的無紡布層，其中有機(jī)纖維(聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚氨酯纖維)具有良好的耐化學(xué)藥品性、耐腐蝕性、耐磨、強(qiáng)度高;活性碳纖維長(zhǎng)絲微孔孔徑小而均勻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吸附物質(zhì)的速率快。將兩者結(jié)合作為過濾芯材的表面層，使得混合仿制的無紡布層力學(xué)性能較好、纖維均勻性好，提高過濾器的效率。本發(fā)明的過濾芯材的兩側(cè)表面混合仿制的無紡布層的纖維比例和面密度是根據(jù)兩種纖維種類而創(chuàng)造性選擇的，本發(fā)明通過恰當(dāng)?shù)倪x擇纖維比例和面密度，使得該過濾芯材的過濾效果十分優(yōu)異，既保證了較高的過濾速度和對(duì)有害物質(zhì)的過濾效率，還能保證具有良好的力學(xué)性能。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得，選擇一定厚度和面密度的中間活性碳纖維氈過濾吸附層時(shí)，當(dāng)活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡體積比例小于0.2、面密度小于30g/m2時(shí)，雖然過濾速度較高，但是該過濾器的過濾效率明顯較低；雖然有機(jī)纖維長(zhǎng)絲所占比例較大，但是面密度較小使得該混紡的無紡布層綜合力學(xué)性能一般，故總體過濾器的性能較低。當(dāng)活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡體積比例達(dá)到I時(shí)、面密度達(dá)到200g/m2時(shí)，隨著混紡體積比例和面密度的增大，其過濾效率與上述的過濾效率基本一致，雖然力學(xué)性能更加優(yōu)異，但是過濾速度卻降低，成本增大。本發(fā)明對(duì)過濾芯材兩側(cè)為混合無妨布層的整體設(shè)計(jì)都是基于對(duì)過濾器兼具較好的過濾效率、過濾速度以及力學(xué)性能而特意篩選的。
[0015](2)本發(fā)明的過濾芯材的中間層-活性碳纖維氈過濾吸附層的面密度是根據(jù)過濾器的性能而特定選擇的，本發(fā)明通過恰當(dāng)?shù)剡x擇該層的面密度，能夠使得過濾器的效果更加優(yōu)異。當(dāng)過濾芯材的兩側(cè)表面一定時(shí)，采用優(yōu)化后的60?400g/m2(特別是60?250g/m2)的面密度的活性碳纖維氈過濾吸附層具有捕集效率高、空氣阻力高的性能特點(diǎn)，過濾芯材對(duì)空氣中的微粒的擴(kuò)散機(jī)理明顯，可以高效除去對(duì)人體健康威脅更大的小顆粒;另外，在相同送風(fēng)量下其過濾速度也較高，不會(huì)影響過濾器的工作效率。
[0016](3)本發(fā)明的插槽與過濾框采用拔插式結(jié)構(gòu)，所述的拔插結(jié)構(gòu)可在進(jìn)氣口和出氣口之間的空氣通道內(nèi)設(shè)置多級(jí)插槽，以備裝配不同過濾級(jí)別的帶有過濾芯材的框架。過濾芯材通過磁吸條固定在過濾框上，此結(jié)構(gòu)可靈活更換過濾芯材，并且可以根據(jù)霧霾天氣任一調(diào)整凈化級(jí)別，有效改善不同氣候環(huán)境下車內(nèi)的空氣質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明過濾芯材的結(jié)構(gòu)示意圖，該過濾芯材具有疊合結(jié)構(gòu)，它是由兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2兩部分組成。
[0018]圖2是汽車空調(diào)過濾器的拔插式結(jié)構(gòu)示意圖，包括進(jìn)氣口3、出氣口4、過濾盒5、插槽6、過濾框7五部分組成，其中插槽6與過濾框7采用拔插式結(jié)構(gòu)，過濾芯材9通過磁吸條8固定在過濾框7上。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所示，一種便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒5，所述過濾盒5具有進(jìn)氣口 3和出氣口 4，所述過濾盒5內(nèi)部設(shè)有五個(gè)插槽6，每個(gè)插槽6內(nèi)插有過濾框7，所述過濾框7內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條8，所述兩側(cè)的磁吸條8之間設(shè)有過濾芯材9，所述過濾芯材9包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2。
[0021]所述便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器的制備，首先制備疊合結(jié)構(gòu)的碳纖維過濾芯材，采用“混合纖維無紡布層(I層)/活性碳纖維氈吸附層(I層)/混合纖維無紡布層(I層)”的對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，其中混合纖維無紡布層，選用聚乙烯作為混紡織物中的熱塑性纖維，選用活性碳纖維長(zhǎng)絲作為混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長(zhǎng)絲比表面積為800m2/g，平均孔徑為2nm，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡比例為1:1;混合仿制的無紡布層的面密度為30g/m2，每層厚度為0.5_。活性碳纖維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為lmm(面密度:70g/m2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為I OOOmVg。熱壓合的熱熔溫度為180 °C，壓合壓力在0.9MPa，通過混合纖維無紡布的熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。將該碳纖維過濾芯材以磁吸條固定在過濾框架上，之后將過濾框插入插槽內(nèi)最終組成汽車空調(diào)過濾器。
[0022]試驗(yàn)測(cè)試:試驗(yàn)在一臺(tái)室外停放的轎車上完成，轎車的空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)口安裝本發(fā)明的空調(diào)過濾器，總風(fēng)量設(shè)置為120m3/h時(shí)，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為0.48yg/m3，二氧化硫?yàn)?5.34yg/m3，氮氧化物23.65yg/m3，一氧化碳 0.98mg/m3，臭氧 126.37yg/m3。
[0023]測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為25N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為28N/3cm。測(cè)得過濾速度為 0.28m/s。
[0024]室外測(cè)試數(shù)據(jù)為:PM2.5為302.8yg/m3，二氧化硫?yàn)?25.38yg/m3，氮氧化463.25yg/m3，一氧化碳44.35mg/m3，臭氧635.23yg/m3。
[0025]實(shí)施例2
[0026]如圖1所示，一種便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒5，所述過濾盒5具有進(jìn)氣口 3和出氣口 4，所述過濾盒5內(nèi)部設(shè)有五個(gè)插槽6，每個(gè)插槽6內(nèi)插有過濾框7，所述過濾框7內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條8，所述兩側(cè)的磁吸條8之間設(shè)有過濾芯材9，所述過濾芯材9包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2。
[0027]所述便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器的制備，首先制備疊合結(jié)構(gòu)的碳纖維過濾芯材，采用“有機(jī)纖維無紡布層(2層)/活性碳纖維氈吸附層(I層)/有機(jī)纖維無紡布層(2層)”的對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，其中混合纖維無紡布層，選用聚丙烯作為混紡織物中的熱塑性纖維，選用活性碳纖維長(zhǎng)絲作為混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長(zhǎng)絲比表面積為500m2/g，平均孔徑為3nm，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡比例為1:2;混合仿制的無紡布層的面密度為50g/m2，每層厚度為0.5_?；钚蕴祭w維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為2_(面密度:150g/m2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1200m2/g。熱壓合的熱熔溫度為230°C，壓合壓力在0.9MPa。通過有機(jī)纖維無紡布的熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。將該碳纖維過濾芯材以磁吸條固定在過濾框架上，之后將過濾框插入插槽內(nèi)最終組成汽車空調(diào)過濾器。
[0028]試驗(yàn)測(cè)試:與實(shí)施例1的測(cè)試條件相同，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為0.35yg/m3，二氧化硫?yàn)?0.25yg/m3，氮氧化物20.05yg/m3，一氧化碳 0.87mg/m3，臭氧 120.35yg/m3。
[0029]測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為52N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為58N/3cm。測(cè)得過濾速度為 0.24m/s。
[0030]實(shí)施例3
[0031]如圖1所示，一種便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒5，所述過濾盒5具有進(jìn)氣口 3和出氣口 4，所述過濾盒5內(nèi)部設(shè)有五個(gè)插槽6，每個(gè)插槽6內(nèi)插有過濾框7，所述過濾框7內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條8，所述兩側(cè)的磁吸條8之間設(shè)有過濾芯材9，所述過濾芯材9包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2。
[0032]所述便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器的制備，首先制備疊合結(jié)構(gòu)的碳纖維過濾芯材，采用“有機(jī)纖維無紡布層(3層)/活性碳纖維氈吸附層(I層)/有機(jī)纖維無紡布層(3層)”的對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，其中混合纖維無紡布層，選用聚氨酯作為混紡織物中的熱塑性纖維，選用活性碳纖維長(zhǎng)絲作為混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長(zhǎng)絲比表面積為600m2/g，平均孔徑為4.0nm，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡比例為1:3;混合仿制的無紡布層的面密度為70g/m2，每層厚度為0.5mm?；钚蕴祭w維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為3mm(面密度:200g/m2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1400m2/g。熱壓合的熱熔溫度為180°C，壓合壓力在
0.9MPa。通過有機(jī)纖維無紡布的熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。將該碳纖維過濾芯材以磁吸條固定在過濾框架上，之后將過濾框插入插槽內(nèi)最終組成汽車空調(diào)過濾器。
[0033]試驗(yàn)測(cè)試:與實(shí)施例1的測(cè)試條件相同，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為0.20yg/m3，二氧化硫?yàn)?8.67yg/m3，氮氧化物19.35.yg/m3，一氧化碳 0.64mg/m3，臭氧 108.30yg/m3。
[0034]測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為68N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為75N/3cm。測(cè)得過濾速度為 0.20m/s。
[0035]實(shí)施例4
[0036]如圖1所示，一種便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒5，所述過濾盒5具有進(jìn)氣口 3和出氣口 4，所述過濾盒5內(nèi)部設(shè)有五個(gè)插槽6，每個(gè)插槽6內(nèi)插有過濾框7，所述過濾框7內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條8，所述兩側(cè)的磁吸條8之間設(shè)有過濾芯材9，所述過濾芯材9包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2。
[0037]所述便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器的制備，首先制備疊合結(jié)構(gòu)的碳纖維過濾芯材，采用“有機(jī)纖維無紡布層(I層)/活性碳纖維氈吸附層(I層)/有機(jī)纖維無紡布層(I層)”的對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，其中混合纖維無紡布層，用聚丙烯作為混紡織物中的熱塑性纖維，選用活性碳纖維長(zhǎng)絲作為混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長(zhǎng)絲比表面積為900m2/g，平均孔徑為3.5nm，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡比例為1:4;混合仿制的無紡布層的面密度為100g/m2，每層厚度為0.5mm?；钚蕴祭w維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為4mm(面密度:250g/m2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1900m2/g。熱壓合的熱熔溫度為210°C，壓合壓力在IMPa。通過有機(jī)纖維無紡布的熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。將該碳纖維過濾芯材以磁吸條固定在過濾框架上，之后將過濾框插入插槽內(nèi)最終組成汽車空調(diào)過濾器。
[0038]試驗(yàn)測(cè)試:與實(shí)施例1的測(cè)試條件相同，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為0.03yg/m3，二氧化硫?yàn)?5.58yg/m3，氮氧化物18.32.yg/m3，一氧化碳 0.5311^/1113，臭氧103.45yg/m3。
[0039]測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為61N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為64N/3cm。測(cè)得過濾速度為 0.17m/s0
[0040]實(shí)施例5
[0041]如圖1所示，一種便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒5，所述過濾盒5具有進(jìn)氣口 3和出氣口 4，所述過濾盒5內(nèi)部設(shè)有五個(gè)插槽6，每個(gè)插槽6內(nèi)插有過濾框7，所述過濾框7內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條8，所述兩側(cè)的磁吸條8之間設(shè)有過濾芯材9，所述過濾芯材9包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層I和中間活性碳纖維氈過濾吸附層2。
[0042]所述便攜可拆卸的帶有多級(jí)碳纖維吸附層結(jié)構(gòu)的汽車空調(diào)過濾器的制備，首先制備疊合結(jié)構(gòu)的碳纖維過濾芯材，采用“有機(jī)纖維無紡布層(I層)/活性碳纖維氈吸附層(I層)/有機(jī)纖維無紡布層(I層)”的對(duì)稱疊合結(jié)構(gòu)，其中混合纖維無紡布層，用聚丙烯作為混紡織物中的熱塑性纖維，選用活性碳纖維長(zhǎng)絲作為混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長(zhǎng)絲比表面積為1500m2/g，平均孔徑為4.0nm，活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡比例為1:4；混合仿制的無紡布層的面密度為200g/m2，每層厚度為0.5mm?；钚蕴祭w維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為4mm(面密度:400g/m2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為2000m2/g。熱壓合的熱熔溫度為210°C，壓合壓力在IMPa。通過有機(jī)纖維無紡布的熔融粘合，將無紡布層和活性碳纖維氈吸附層形成整體。將該碳纖維過濾芯材以磁吸條固定在過濾框架上，之后將過濾框插入插槽內(nèi)最終組成汽車空調(diào)過濾器。
[0043]試驗(yàn)測(cè)試:與實(shí)施例1的測(cè)試條件相同，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為Oyg/m3，二氧化硫?yàn)?3.5 lyg/ m3，氮氧化物 17.20.yg/m3，一氧化碳 0.42mg/m3，臭氧98.42yg/ m3。
[0044]測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為62N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為66N/3cm。測(cè)得過濾速度為 0.10m/s。
[0045]對(duì)比例1:與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述混合仿制的無紡布層的面密度為25g/m2，所述活性碳纖維氈吸附層的面密度為65g/m2。在相同測(cè)試條件下，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為31yg/m3，二氧化硫?yàn)?8.44yg/m3，氮氧化物36.75yg/m3，一氧化碳I.78mg/m3，臭氧 156.58yg/m3。測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為23N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為26N/3cm。測(cè)得過濾速度為0.28m/
So
[0046]對(duì)比例2:與實(shí)施例1的區(qū)別在于:過濾芯材的兩側(cè)表面只是由有機(jī)纖維制成的無紡布層。在相同測(cè)試條件下，測(cè)得數(shù)據(jù)為:PM2.5為35yg/m3，二氧化硫?yàn)?0.98yg/m3，氮氧化物41.30yg/m3，一氧化碳1.92mg/m3，臭氧171.29yg/m3。測(cè)得力學(xué)性能為:橫向拉伸強(qiáng)度為25N/3cm，縱向拉伸強(qiáng)度為28N/3cm。測(cè)得過濾速度為0.29m/s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維汽車空調(diào)過濾器，包括過濾盒，所述過濾盒具有進(jìn)氣口和出氣口，所述過濾盒內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)插槽，每個(gè)插槽內(nèi)插有過濾框，其特征是:所述過濾框內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)有磁吸條，所述兩側(cè)的磁吸條之間設(shè)有過濾芯材，所述過濾芯材包括兩側(cè)表面有機(jī)纖維長(zhǎng)絲與活性碳纖維長(zhǎng)絲混合仿制的無紡布層和中間活性碳纖維氈過濾吸附層，其中所述混合仿制的無紡布層的面密度為30?200g/m2，所述活性碳纖維氈過濾吸附層的面密度為60?400g/m2。2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維長(zhǎng)絲的比表面積為 500-1500m2/g，。3.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維長(zhǎng)絲的平均孔徑為1.0-4.0nm04.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述有機(jī)纖維長(zhǎng)絲選用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或其他熱塑性纖維中的任意一種。5.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維長(zhǎng)絲與有機(jī)纖維長(zhǎng)絲的混紡體積比例為1:1-1: 5。6.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述混合仿制的無紡布層的面密度為30?100g/m2。7.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維氈吸附層的厚度為l-5mm。8.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維氈過濾吸附層的面密度為60?250g/m2。9.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述活性碳纖維氈過濾吸附層的比表面積為1000-2000m2/g。10.如權(quán)利要求1所述的碳纖維汽車空調(diào)過濾器，其特征是:所述過濾芯材采用熱壓合方式制備得到，熱熔溫度控制為80-260°C，壓合壓力為0.1-lMPa。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK105854431SQ201610327213
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】朱波, 曹偉偉, 喬琨, 于麗媛, 王永偉
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)