栾志强:阐述活性炭在室内环境净化方面的应用

中国人民解放军解放军防化研究院研究员 栾志强

  演讲嘉宾：中国人民解放军解放军防化研究院研究员 栾志强

  演讲主题：阐述活性炭在室内环境净化方面的应用(净化器方面)

  栾志强：非常高兴今天能跟大家做交流。

  我本人是在防华研究院工作，我主要工作是在以活性炭为主的吸附材料的领域。最近大家知道净化器行业非常火爆，我大概看了一下，在所有净化器里边，实际上很大一部分净化材料就是活性炭，这样就有一个问题，我们在用活性炭的过程当中，需要对活性炭有一个基本的认识。现在在室内净化器当中利用的活性炭，笼统的讲是活性炭材料。我看了一下包括几个部分，一个是颗粒活性炭，是用的比较多的。还有一部分是活性炭的重复材料，就是在一些纤维材料上喷上活性炭，这类也比较多。最近我也看了两个净化器用活性炭纤维粘，国内国外都有。另外一个是现在做的蜂窝状的活性炭。

  我们要对活性炭的吸附能力有一个基本的认识，有几个方面。一个是活性炭本身是一个多孔的广谱的吸附材料，我们以苯类做评价指标，比如苯、二甲苯等等，对它的吸附能力很大。但是对甲醛的吸附，很多净化器上面没有写清楚，这里面存在一个误区。甲醛分子量比较小，一般的活性炭不经过改性的话，对甲醛吸附能力很低的，做的比较好的可能也就百分之几。但是对于苯，可以到20%、30%的吸附量，但是对苯只有百分之几的吸附量。

  特别是现在在市场上也有一些净化器里边用的是用的竹炭，现在用的最多的还是炭包，竹炭的一些颗粒，装在一个包里，做得很漂亮，在家居市场上卖得非常多，另外在商场里边、连锁店里边也做得比较多。实际上竹炭这一块其实是竹子炭化以后的东西，实际上讲它并不是活性炭。竹炭这里有一个很有意思的问题，因为竹炭的纤维结构本身比较特殊，虽然炭化以后还没有经过活化，本身竹炭的纤维结构跟一般的其他的煤质活性炭、木质活性炭不太一样，它对甲醛还是具有一定的吸附能力，不能把竹炭一棍子打死，说它不行。但是竹炭对苯的吸附能力非常低，但是对甲醛本身还会有一定的吸附能力。做得好的跟现在的活性炭其实差不太多。

  另外，现在在甲醛净化上，一般的活性炭对甲醛吸附能力比较低，要做的话就要做活性炭改性，活性炭经过改性以后，主要是加强对甲醛的吸附能力。我们国内很早就开始做这项工作了，目前我们在部队里做的比较多一些，在地下攻势的净化，包括舰艇等等内部的净化，都是密闭空间的净化，也涉及到装饰装修材料的问题，甲醛是非常重要的一项指标。我们大概十几年之前就在舰船、潜艇、地下攻势等做的量比较大。改性之后，对甲醛的吸附能力可以提高到5到10倍，将来这一类活性炭对我们室内环境净化应该是有一个很大的作用。

  现在我的办公室里边摆了很多净化器，但是我看到一个很有意思的现象，我们活性炭的装量的问题，作为一个净化器，活性炭到底应该装多少比较合适，大家千差万别。装颗粒活性炭的多的能装几公斤，小一点的可能装到一公斤、两公斤，这是颗粒活性炭。

  但是比较欠缺的就是在纤维材料上喷活性炭，大概15年之前很多地方就开始做，做得比较多，现在这一种材料做得非常多，但是这里有一个问题，到底喷多少。我看到有一些净化器是上面有一片，喷的活性炭粉，我让我的学生秤了一下，上面可能十几、二十克的碳粉。本身活性炭对甲醛吸附能力就不是很高，要喷这么少的量，我们就可以算出来，对甲醛的吸附量到底是多少，实际上效果是比较差的。但是对于颗粒活性炭来讲，装的比较多的能装到两公斤左右，这样比较大的装量也带来一个什么问题呢？就是它的阻力比较大，因为空间比较有限，阻力大了以后，净化器噪音就比较大。前一段时间环保部很多的一些房间要选净化器，让我去选，我想在这个场合选一些比较保险的，活性炭装量比较大的，本身过滤层这块，颗粒物过滤这一块，相对来讲过滤面比较大，我就选了一些。后来经过对比以后，他们讲还是比较喜欢用折叠的喷涂织物这一类的或者蜂窝类活性炭的，为什么呢？因为活性炭颗粒状多了以后，噪音比较大，特别是开到高档了之后，噪音非常大。这里就有一个矛盾，到底装多少活性炭？在阻力和性能之间怎么去平衡，这可能是下一阶段要考虑的问题。

  还有一个问题，现在活性炭用的材料比较多，也很乱，下一步我们在空气净化上，对活性炭的选择，到底选择活性炭的性能要达到什么样的标准，尚主任也跟我讨论过几次，下一步我们要对活性炭的标准进行一些界定。活性炭其实是应用非常广的材料，在水处理、空气净化等等都用的非常多，各种活性炭标准都有，但是唯独没有室内空气净化的活性炭标准。室内污染物和工业是不一样的标准，是极低的，比工业低很多。我们要测算对甲醛、对苯的吸附能力到底是多少。活性炭的很多指标并不是说吸附能力越高越好，不见得是这样。一开始意图是想选对苯、对甲醛吸附能力非常高的活性炭，但是做到高了以后，强度就越低，表面的灰就比较多，所以对表面的灰尘怎么处理。一个是对甲醛的吸附，一个是对苯的吸附，还有一个是它的强度。强度非常高，但是吸附能力肯定比较低。如果想让吸附能力上去，强度就得下来，所以对强度的范围也要做规定。

  另外，对净化器来说，对活性炭的装量，根本不同的空间大小，要有规定。喷上去的，可能就10克、20克的活性炭，实际上起不了什么作用，对这个量还是要有规定的。

  最近我们做的比较多的是蜂窝状活性炭，我接触的很多厂家做的不多，很多人也没见过这种材料。主要的问题是它的阻力比较低，表面可以做到900到1000左右，对苯的吸附能力可以达到通常用的活性炭的水平。它最大的优点是阻力可以降下来，但是缺点是价格上要高一些，将来大家也可以去试用一下。我希望关于标准的问题应该尽快规范。

  以后大家有什么想法，有什么问题，可以随时找我交流。谢谢大家。

  主持人：感谢栾老师，栾老师讲到了活性炭在净化器领域的使用情况，栾老师是技术专家组的成员，净化委专家组分为两部分，一部分是科研技术专家组，还有一部分是属于企业技术专家组，今天中午也会有一个环节，给专家委的技术专家组的专家颁发聘书，希望能在技术专家、企业专家的对接方面工作做得更具体一些。

  下面请上海交大吴老师就专业净化器的技术应用和标准情况进行介绍。