空气净化器异味产生机理分析与实验研究

2021-07-19郭姿宇

日用电器 2021年6期

关键词：乙酸滤网异味

郭姿宇

（珠海格力电器股份有限公司珠海 519070）

背景介绍

1）空气净化器的分类及工作原理

空气净化器主要分为被动净化、主动式净化和双重净化三类，而双重净化类就是将被动式净化的技术与主动净化类的技术进行结合[1]。其净化原理如下：

①被动式净化类：用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。

②主动式净化类：主动向空气中释放净化灭菌因子，通过气体弥漫性的特性，使净化因子到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。根据产品的主动杀菌原理可分为银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术、净离子群离子技术和纳米铂金技术。主动式净化与被动式净化的根本区别就在于是否向空气中释放净化灭菌因子。

③双重净化类：将被动式净化技术与主动净化式技术相结合，既有滤网强效除菌又有多种离子净化技术，能够更加高效的去除各类细菌和病毒。

2）空气净化器的市场调研

市场上被动式净化类和双重净化类空气净化器使用夹炭布作为主要滤材[2]，具有较好的过滤效果和去除甲醛的能力，但是滤网长期使用后，各种污染物的长期富集以及改性活性炭对甲醛的催化分解产生的某些物质[3]，在密闭的室内环境下散发出异味，进而影响人们的日常生活。

通过对市场上某些品牌的空气净化器进行市场调研[4]，调研数据见图1；显示不同品牌的产品都不同程度的存在着此类问题，并且此类问题占售后问题的25 %左右，严重影响了产品质量与用户体验[5]。

图1 空气净化器行业售后调研数据

3）空气净化器异味产生的研究现状

由于空气中的气体组分复杂多样，不同用户的使用环境存在差异，导致空气净化器异味的产生原因研究起来比较复杂。市场上主流厂家并未对异味开展系统的研究[6]，行业内普遍认为异味产生的原因有以下两点：

①由于滤网对于甲醛的吸附饱和后，催化分解产生异味；

②微生物在滤网上繁殖生产产生异味。

但是由于未进行深入系统的研究，具体的异味成分及产生原理缺乏理论和数据支撑。因此，系统地研究空气净化器异味产生的机理，确定异味的主要成分具有非常重要的意义。

1 异味产生的机理模型

针对滤网产生异味的原因进行深入分析[7]，发现目前市面主流的空气净化器产品主要使用的是复合式滤网，采用高效的HEPA滤纸附着改性活性炭，实现对于室内气态污染物，如甲醛等气体的吸附与分解[8]。

根据对售后反馈信息进行收集，发现异味产生的环境主要是一些新装修的家庭或办公室。为模拟用户的使用环境，我们选取某品牌的一款空气净化器在新装修的某办公室中长期运行，运行前，利用GC-MC仪器，对滤网成分进行分析，滤网运行前后的结果如图2，滤网运行后吸附的灰尘明显增多，颜色发生明显变化。

图2 滤网运行前后对比

6个月后进行现场体验，在样机出风口处，可明显感受到有异味产生。对长期运行6个月后的样机滤网进行检查，在滤网的进风口处吸附了很多灰尘，滤网整体呈现黑色，污染严重，我们对滤网进行拆解，利用GC-MC仪器，对滤网成分进行分析，其检测结果如图3。

图3 长期运行滤网检测结果

通过对比长期运行前后的滤网成分，发现长期运行后的滤网有乙酸成分，因此初步分析空气净化器产生的异味主要成分是乙酸，为充分验证这一结论，设计实验进行验证。

2 实验方案设计

由于空气中的乙酸含量，难以直接测定，通过查阅相关资料[9]，为保证实验的顺利进行，采用以下实验仪器：

1）仪器1：气相色谱—质谱联用仪，其作用是实现滤网组分的分析。样品进入设备的进样口，在进样口中气化后经色谱柱分离，不同物质在色谱柱中的被分离的时间不同，进入到检测器，从而分析样品成分。

2）仪器2：横河HL—1 000型恒流采样器，其作用是通过气泵对3 m3实验舱内[10]的气体进行采样，采样流量，采样时间可以调节。

3）仪器3：硅胶吸附管，其作用是对空气中乙酸进行吸附，然后使用溶剂进行解析，实现对于空气中的乙酸含量的测试。

2.1 异味的主要成分分析

2.1.1 实验方案

为加速模拟用户真实的使用情况，将一台全新的空气净化器样机及滤网装配好，放置在3 m3的实验舱内，通过提高实验舱内的环境温度至50 ℃，湿度降低至10 %左右，使其达到最佳的反应环境；然后以市场上常见的玻璃胶作为污染物，使其自然挥发，作为模拟用户家里的装修环境，开启样机进行长期运行，并定期对滤网进行取样，检测滤网中的乙酸含量变化。

2.1.2 实验数据及分析

1）长期运行前数据分析

选取未拆封状态的滤网2件，将滤网进行拆封，并对空气净化器出风口处的异味进行体验，未感受到明显异味。然后对滤网进行剪裁，选取0.5 g的样件，通过GC—MS仪器，对于滤网的具体组分进行分析，结果如图4。