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空气净化器

2017-02-20王幼平国家家用电器质量监督检验中心

中国质量与标准导报 2017年1期
关键词:集尘滤网净化器

王幼平(国家家用电器质量监督检验中心)

空气净化器

王幼平(国家家用电器质量监督检验中心)

一、产品技术有哪些

空气净化器又称“空气清洁器”“空气清新机”,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度的产品,以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。其在国家标准 GB/T 18801—2015《空气净化器》中的定义为:对空气中的颗粒物、气态污染物、微生物等一种或多种污染物具有一定去除能力的家用和类似用途电器。

空气净化器按照应用领域可分为:家用空气净化器、车载空气净化器(又称车用空气净化器)、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空气净化器。按工作原理分为过滤式、静电式、复合式等。

1. 你以为空气净化器有着高深的技术、复杂的原理,只有科技宅才能搞懂,其实……

2. 你以为滤网越多,净化效果越好,HEPA、活性炭、臭氧、植物精华涂层,其实……

空气净化器最核心的技术只有两个——HEPA高效过滤和静电集尘!

在 GB/T 18801—2015 中,污染物范畴由原来的“固态污染物、气态污染物”改为“颗粒物、气态污染物、微生物”。HEPA 高效过滤和静电集尘技术主要用于去除“颗粒物”。

(1)HEPA 滤网

HEPA 是 High Efficiency Particulate Air filter(高效率空气微粒滤芯)的缩写,是最热门的空气净化技术之一,也是去除空气中颗粒污染物(比如PM2.5)的最主要技术,在生物医学领域主要用于滤除空气中的细菌和病毒等有机体。在制造材质上,分 PP 滤纸、玻璃纤维、复合PPPET 滤纸、涤纶无纺布和熔喷 5 种。

优点:标准的 HEPA 过滤器能够吸纳 99.7%大小为 0.3 μm 的悬浮微粒,有效安全。

缺点:风阻较大,只能滤除悬浮微粒,无法滤除有害气体,并且需要定期更换,使用 HEPA 的空气净化器必须要有良好的气密设计,否则空气会绕过滤网而失去过滤效果。

(2)静电集尘

静电集尘是利用高压静电场使气体电离,从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。通过释放净化因子使空气中的颗粒物带电,聚结形成较大颗粒而沉降,可作用于 0.001 μm~100 μm 的颗粒物,此过程不可逆。

该技术能够去除空气中的大部分微粒污染物,如灰尘、煤烟、花粉、香烟味、厨房油烟等。

优点:该技术利用空气弥漫性原理,可以多空间、大面积地对空气和物体表面实施主动净化。风阻小,既能确保风量又能吸附微细颗粒,降尘较为彻底。滤网可水洗,省去了更换滤网的成本。

缺点:

★ 颗粒物实际上并未移除,只是附着于电极附近的表面上,易导致再次扬尘;

★ 较大颗粒和纤维捕集效果差;

★ 清洗麻烦费时;

★ 高压离子技术在工作过程中会产生臭氧等副产物,在设计上要严格控制产生臭氧的浓度,设计的好坏也直接影响过滤效果;

★ 采用静电集成技术的空气净化器一般售价较高。

3. 你以为选择了以上两种技术之一就能解决全部问题,其实……

HEPA 和静电集尘对甲醛基本无效!

国内消费者青睐空气净化器的主要原因是雾霾,所以去除 PM2.5 是消费者最关键的需求。但对于受装修污染困扰的人,气态污染物如甲醛、硫化氢、氨氧化物等的去除也同样非常迫切。这其中涉及的技术其实很简单,即人们非常熟悉的活性炭吸附技术。

活性炭吸附技术是去除气态污染物的主要技术。活性炭是一种多孔的含碳物质,以木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料,经炭化和活化制成。它的空隙结构使其具有很大的表面积。这样的构造使活性炭易与空气中的有害气体接触,并将其吸入孔内,蜂窝网状的活性炭滤网过滤效果最好。

活性炭吸附技术分为两类:物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要针对大分子有机气体(如苯类等),可通过活性炭自身的微孔结构吸附这些大分子污染物。

化学吸附针对小分子气态污染物(就是此前提到的甲醛等),因为小分子气体被吸附后容易再次脱开形成二次污染,所以要对活性炭进行化学处理,使被吸附的气体发生化学反应,达到吸附效果。

4. 你以为去除了 PM2.5 和甲醛就完成任务了,其实……

微生物也是室内空气污染的祸首之一!

微生物只要有水分和有机物,就能大量繁衍。玻璃表面、家用电器内部、墙缝里、木板上、尘埃、床垫、枕头、衣服、食物……都是它们生长发育的“沃土”。

国家标准 GB 21551.3—2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》,对空气净化器的除菌率、抗菌率、防霉等级、有害物质释放等有着明确的要求。

所以,目前大部分的空气净化产品都包含除菌功能。以上提到的HEPA 滤网对细菌和病毒有不错的去除效果。除此之外,还有一些技术也在被广泛应用。

(1)光触媒技术

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。它涂布于基材表面,可以在光线(如紫外灯)的作用下,以空气中的氧气为氧化剂,产生氢氧自由基和活性氧。

氢氧自由基和活性氧能将有机物和部分无机物分解成二氧化碳和水,破坏细菌的细胞膜以及固化固定病毒的蛋白质,达到控制微生物繁殖的效果。

(2)生物技术

有的空气净化器会在滤网上增加植物精华涂层,来达到除菌、抗菌的效果。

据称有些植物体内有一种叫做“倍半萜类化合物”的物质,具有香气和生物活性,可以将醛、苯、醚类有害污染物质包围、氧化、分解、清除或无害化,并且含有这种物质的植物挥发出的气味,在完成氧化后会自动消失。

(3)等离子发生器

这种方法应用了静电集尘的原理,通过高压电离空气产生大量的带电离子(正 / 负离子),产生的离子与空气中自然存在的离子进行正负电荷中和,释放能量,使周围细菌结构发生改变,达到杀菌的目的。由于负离子的数量大于正离子的数量,因此多余的负离子仍然飘浮在空气中,可以达到消烟、除尘、消除异味、改善空气的效果。

二、国内外标准有哪些异同

对于空气净化器的性能评价,我国与美国、日本一样,核心性能评价指标为“洁净空气量”(CARD)。由于美国、日本等发达国家居室中气态污染物(甲醛)极低,国外标准没有气态污染物的评价方法。

GB/T 18801—2015 在对空气净化器的评价方法上有创新和突破:采用“双指标评价法”——“洁净空气量”(CARD)和“累积净化量”(CCM)结合评价,更为科学合理,是对国际上目前普遍采用的单一CARD 评价法的合理有效补充;基于对多家第三方实验室大量的比对试验验证,完善了对(气态)化学污染物的净化能力评价方法,具有明显的中国特色;同时对产品标注也提出了更为科学合理的方案。

国内消费者习惯性地认为舶来品“价更高”,这个价既指价格,也指价值。欧美很多老牌企业的空气净化器在核心技术方面确实具备绝对的优势。但不同国家使用的空气净化器标准也不尽相同,美国参照 AHAM AC-1—2013《便携式家用电动室内空气净化器的性能测试方法》,日本有 JEM 1467—2013《家用及类似用途空气净化器》,国际电工委员会曾制定了 IEC/PAS 62587—2008《便携式家用电动室内空气净化器的性能测试方法》。比如适用面积,使用美国标准、日本标准进行测量和计算的结果是不一样的,有时会相差很多。

标准不同可能导致的结果就是舶来品在中国的“水土不服”。据了解在西方国家,90%以上的空气净化装置是为过敏者设计的,主要用于消除花粉、宠物毛、烟雾、霉菌和灰尘。所以,很多国外净化器并没有甲醛净化功能。但在中国,根据“中关村在线”的调查,需求主要集中在雾霾和甲醛(分别来自于室外空气污染和新房装修),这也是大多数国内家庭购买空气净化器的原因。

另外,在价格方面,进口品牌进入国内市场,由于产量低,需要通过较高的价格来维持运营,所以价格并不完全由品质决定,也会受到很多其他因素的影响。国内互联网企业进入空气净化器市场也同样说明了这个问题。很多互联网企业并非想要通过卖硬件赚钱,它们更多的是在通过“饥饿”营销、“粉丝”文化将产品推到消费者面前,积累用户基础,改变人们的消费观念和消费方式。

三、监督抽查情况分析

1. 总体概况

国家家用电器质量监督检验中心与上海市环境保护产品质量监督检验总站是国内最早开始进行空气净化器产品安全和性能项目检测的第三方国家和地方试验室。从 2013 年开始,分别开展了北京市质检 14 批次、北京市工商 15 批次、上海市质检 61 批次,共 90 批次的安全、性能、抗菌除菌检测,共有72 批次合格,合格率 80.0%。但考虑到一线城市销售的多为大品牌,综合国家家用电器质量监督检验中心开展的风险监测试验、消协比对试验数据,实际产品合格率要低于 80.0%。部分地方抽查合格率统计详见表 1。

表1 部分地方抽查合格率统计

2013 年北京市质量技术监督局对北京市辖区内空气净化器生产企业进行了监督抽查,由于是首次抽检,合格率较低,反映了当时的质量情况。不合格企业通过整改,到 2014 年再次抽检时,全部合格。

2015 年北京市工商行政管理局开展了 2 批流通领域质量抽查,此次抽查是针对企业在流通领域虚假宣传、夸大宣传展开,所以在样本选择上更多考虑宣称去除污染物种类多、容易出现问题的产品,属于有针对性的执法检查,所以合格率较低。

北京、上海地区抽检项目基本相同,涵盖了安全、性能的主要项目。

2. 不同规模企业产品合格率分析

(1) 大型传统家电行业企业合格率高

18 家不合格产品名单中,只有 1 家大型传统家电企业,占 5.6%,说明大型传统企业在带头执行国家标准、保证产品质量方面做得还是不错的。

(2) 小型企业不合格率高

小型企业不合格率约为 66.7%,由于质量保证能力弱,容易出现质量问题。

(3) 新入行企业产品质量风险高

仅 2014 年一年间,全国就至少新增了 400 个净化器品牌,这么多新入行的企业大多没有健康家电行业生产和研发基础,不清楚产品研发时应执行的各项标准及检测认证过程,产品存在较大风险。

(4) 互联网企业容易出现问题

随着网络营销的兴起,互联网企业大举进军传统制造业,但互联网企业最看重的是营销手段和价格,往往忽略了最基础的安全性能。例如在网络上关注度很高的某些品牌在上海质监局抽查和北京市风险评估中均被判为不符合标准要求。

3. 主要不合格项目分析

如下图所示,不合格项目占比前 5 项的分别是噪声、气态污染物净化效能[或气态污染物洁净空气量(CADR)]、材料抗菌率、固态污染物净化效能[或固态污染物洁净空气量(GADR)]及电气安全。

四、选购和使用应注意哪些事项

1. 选购

(1)买前需谨慎

适合自己的才是最好的,但究竟什么样的产品才是适合自己的呢?我们梳理出几方面要点,帮助您快速明确自己的实际需求。

1)看环境

如果我们的居住环境属于下面三种情况,那么,你需要一台空气净化器了。

★ 刚装修好的新房;

★ 雾霾城市;

★ 居住房屋附近有工厂或是污水沟。

2)看功能

常见的空气净化器一般具备如下三种功能:

★ 去除粉尘颗粒物;

★ 杀灭细菌病毒;

★ 去除甲醛、苯系物。

3)看技术

目前市场上空气净化器的过滤技术主要包括以下几点:

★ 对付粉尘颗粒的有:活性炭吸附、静电集尘、HEPA 高效过滤;

★ 对付细菌病毒的有:活性氧、低温非对称等离子体空气净化;

★ 对付甲醛苯系物的有:分子络合、光触媒催化分解;

★ 对付二手烟的有:负氧离子。

记住:不是每种新技术你都需要!

4)看附加功能

考虑附加功能,如增加湿度、增加负离子、增加氧气等,依据个人情况而定,很多附加功能并无实际用处,还要仔细做好功课,不要多花冤枉费用。

5)看后期维护成本

考虑后期维护成本,例如滤网及添加剂的定期更换、易损部件的更换、质保服务等。

6)看标准

标准不仅能规范产品制造,保证产品质量,同时也能为消费者在选购产品时提供科学合理的依据。

(2)三步确定自己所需要的空气净化器类型

很多消费者在选购空气净化器时,总是盲目崇拜功能多、价格贵的产品,其实够用就是好的。选购一台适合自己的空气净化产品并不复杂,只需要把握以下几步,就可以轻松买到适合自己心仪的产品。

1)确认环境污染类型

装修污染是比较典型,也是比较普遍的室内污染类型。因此首先确定自己的居室是否存在甲醛污染。通常情况下,两三年内的新居,或者两三年内购买过新家具的居室,都存在一定的化学污染。

2)附加功能够用就好

现在的空气净化器大都附带一些附加功能,如增湿、增加负离子、增加氧气等,需要依据个人需求以及居室环境考虑实用的附加功能,不要贪多、贪全。

3)后期成本心中有数

空气净化器最核心的就是过滤部分,而配件会随着使用年限和程度的增长,出现损耗甚至需要维修,因此购买空气净化器时,后期维护也是广大消费者需要提前考虑的问题。

(3)不同污染环境所对应的空气净化器产品

表 2 中环境污染类别对应的空气净化器一目了然。不买贵的,只买对的,看看你家需要的是什么样的空气净化器吧。

表2 不同污染环境所对应的空气净化产品

2. 使用

使用空气净化器时不需要开窗通风,最好关闭门窗,这样可以保证很好的净化效果。

选择室内最合适的位置放置,放置时要保证空气净化器平稳,同时保证进、出风口通畅。尽量不要靠近墙壁或者家具摆放。最好在房屋中间,或者在使用时离开墙壁 1m 以上的距离。

空气净化器不要放置在离人体太近的地方,因为净化器周围的有害气体比较多。

如果大气空气质量很好,就没有必要长时间开启空气净化器,可以多开窗通风。

如果发现净化效果明显下降或者净化过程中有异味,就要及时更换滤材或清洗过滤器。

静电吸附式空气净化器,因其电压较高,应避免儿童直接接触,以防触电。活性炭滤芯和高效过滤器要注意远离火源,避免烟头等不慎被吸入,防止发生火灾。

如果选择具有加湿功能的净化器,或者是采用湿法净化技术的空气净化器,应注意:在夏季梅雨季节、湿热的桑拿天或湿热的环境不能使用,否则会大大降低空气净化器的净化效果。

一般情况下,当人不在房间的时候,不要长时间开启除甲醛的空气净化器。而臭氧消毒净化器尽量不要在有人的房间里开启,可以采用定时开关机功能。

3. 保养

清洁外壳上的灰尘和污垢时,一般使用湿布擦拭即可,切忌使用汽油、香蕉水等有机溶剂擦洗,大多数空气净化器采用的是塑料材质外壳,有机溶剂对这种外壳会有一定损害。

定期检查空气净化器的电源线路是否完好,一是保证用电安全,二是保证空气净化器能长时间良好运转。

随着采用过滤、吸附技术的空气净化器使用时间的增加,内部的滤网会逐渐趋于饱和,不及时清洗和更换,会造成净化效果及效率的严重下降。过滤网的清洗与更换频率依据使用环境及使用频率决定。清理时,可拆下滤网,使用吸尘器或抹布将灰尘清理干净。如果厂家注明过滤网可以水洗,在使用清水洗刷干净后,需甩干或用电吹风吹干后再装入空气净化器。

当长时间不使用空气净化器时,应彻底对机器进行清洁,之后放入包装盒内,存放在通风、干燥处,注意防潮。

某些空气净化器安装了清洗信号灯,当信号灯明亮时表示集尘已满,要尽快清洗集尘面板或过滤网。如果没有滤芯指示灯,可以打开机器查看滤芯污染情况,如果滤芯变黑,需要马上更换滤芯。

部分过滤网可以定期拿到太阳下去晒一晒,净化效果可以更好地保持,如活性炭滤网。

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