空气净化器甲醛净化性能研究

徐却飞

摘要：随着国民生活质量的逐渐提高，对于居住环境的要求也在不断提高。然而，空气是人们赖以生存的物质，空气质量影响着人们的身体健康，空气中充斥着各种各样的污染物，甲醛是其中最受关注的污染物之一。市场上的空气净化器类型不一、质量参差不齐，主要对空气净化器清除甲醛的机理和净化性能检测进行了简述。

关键词：空气净化器;甲醛净化;居住环境

引言

居住环境室内污染问题日趋严重，越发引起人们的广泛关注。甲醛、苯系物、氨等为代表的气态污染物是一类重要的室内污染物，以空气净化器为主要产品的可移动式空气净化装置可以有效净化和控制室内气态污染物浓度。在室内众多污染源中，最主要成分为挥发性有机物，这些挥发性有机物的来源主要为室内家具、装饰建材等，在家具产生的VOCs中，甲醛占比较高，对人体危害也较大。因此，甲醛去除能力成为了评价空气净化器净化性能的一项重要指标。

1室内空气甲醛的来源

甲醛广泛应用于化工行业、木材工业、纺织产业、防腐溶液中。许多衣物上都印有鲜艳的图案，有些商家采用甲醛含量高的劣质助剂，使衣物保持鲜亮，在穿着过程中却会不断释放甲醛。用甲醛浸泡水产品可以使其保持良好的口感和色泽，有些不法商家用甲醛水溶液浸泡水产品;也有研究表明，菌类和水产品中含有一定量的内源性甲醛。很多装饰装修材料中含有一定量的甲醛，如板式家具或者定制家具使用的板材包括刨花板、密度板、胶合板等人造板材，这种板材的制造过程需要使用大量以甲醛为主要成分的脲醛树脂类黏合剂，从而实现良好的黏合、增强木板的强度和防虫防腐，但在消费者使用过程中，甲醛会源源不断地释放。

2空气净化器的类别

2.1光催化空气净化器

此类净化器的工作原理是将催化剂镀在载体上，用特定波长的紫外光源照射催化剂。开启风机使空气以一定流速经过载体，催化剂在紫外线的照射下与空气中的甲醛发生化学反应从而达到净化目的。光催化的载体有多种材料，如纳米TiO2，MnO2等，其表面与甲醛作用的机理比较复杂，但主要生成物为CO2。光催化原理具有无二次污染的特点，符合新时代绿色环保的理念。其净化甲醛的效率与多种因素有关，如污染物起始浓度、室内温度、湿度等，催化剂微孔表面被堵塞也会大大降低它的净化效率。

2.2负氧离子空气净化装置

负离子是空气中带负电荷的离子总称，无色、无味并有强烈的吸附特性，能对空气中的微粒物质就近吸附。由于带负电的氧气所占的比重最大，所以也被称为负氧离子。负氧离子空气净化器产生一个强电场，使空气中的氧气和其他中性分子失去一个外层电子，失去的电子与另一个中性分子结合成为基本负离子，再与某些中性分子结合成为负离子。负离子向空气扩散并主动捕捉空气中的污染物，如甲醛、苯、甲苯、氨等物质，使其凝聚沉降，从而净化空气。普通的强電场作用和放电过程容易产生臭氧，臭氧对人体有害无益，这个副产物的产生及浓度是必须考虑的问题。目前有报道，富勒烯负离子释放器技术采用纳米级的电触媒材料——富勒烯C60作为释放尖端，只需要很微弱的电流就可以将大量的负离子释放出来，不会电离空气，没有臭氧、氮氧化物或正离子等衍生污染物产生，具有重大的意义。

3空气净化器净化甲醛的性能

3.1净化性能的检测方法

净化器的净化性能取决于洁净空气量CADR。一台净化器CADR的大小是消费者在选购时非常重要的参数。国标规定CADR测试应在30m³的试验舱内进行。将净化器放置在试验舱中央，开启净化器，测试其能否正常运转。然后使用高效净化器净化试验舱内背景空气污染浓度达到规定的空气质量指标后，方可进行试验。舱内应控制保持26℃，湿度60%RH。用甲醛发生器向试验舱内注入甲醛气体，使试验舱内的甲醛浓度约为1.0mg/m³，停止注入后开启风扇10min，使测试舱内甲醛混合均匀后，取样并标记为0min，每5min取一次样并做好标记，测试总时长为60min。根据各时间点取样测得的甲醛浓度可计算得到甲醛自然衰减率。然后放入净化器，注入甲醛，同样开启风扇10min，混匀舱内气体，取样以测得甲醛初始浓度，然后开启净化器至额定功率，每隔5min取一次样并做好标记，测试总时长为60min。根据各时间点取样测得的甲醛浓度可计算得到甲醛总衰减率。根据自然衰减率和总衰减率计算CADR。净化性能的另一个指标是累积净化量CCM。CCM是指在CADR衰减到一半时，污染物净化的总重量。测试方法是先测得净化器的初始CADR，然后把净化器放入3m]的试验舱内，定量注入甲醛后，开机净化1h，静置16h，然后转入30rn3的试验舱测CADR;又转入3m]舱重复通入甲醛使累积注入量达到300mg，600mg，1000mg，1500mg……当净化器的CADR降至初始值的一半时，停止试验，得到CCM。

3.2甲醛净化效果比较

市场上现有的空气净化器往往采用由多种净化技术和材料介质组成的复合型技术，“HEPA+活性炭”是目前空气净化器较常用的技术组合，此外，部分净化器采用了静电、银离子催化等附加措施。不同空气净化器产品的甲醛净化效果差距较大，甲醛洁净空气量最小的仅有21.0m³/h，最高可以达到260.5m/³h，但整体高于在2015年对市场上不同种类净化器甲醛净化效果分析中测得的洁净空气量，说明随着技术的革新市场上空气净化器的甲醛净化性能有所提升。在相同的实验时间内，与“HEPA+活性炭”技术相比，静电、银离子和甲醛清除剂的使用没有明显提高甲醛的去除效果，因此采用何种净化技术并不是空气净化器甲醛净化效果好坏的决定性因素，净化效果主要取决于滤材性能、风量、机身结构等因素的综合作用。

4结束语

空气净化器按照不同的工作原理可分为吸附式、静电式、氧负离子、光催化和生物酶等，不同原理的净化器的适用场景有所不同。我国的空气净化设备起步晚，对甲醛的去除机理仍不够明晰，技术也不够成熟，相应的评价标准不太完善，市面上成熟的空气净化器的类型单一。科研机构或厂家需继续深入研究各种作用机理，优化设计以实现更高的净化效果。作为检测标准，可以紧跟市场发展的步骤，从技术角度规范空气净化器的评价方法，促进行业发展。