在中國,'酸臭'的空氣凈化器越來越多,為什么?空氣凈化器真能除甲醛嗎?

在中國,'酸臭'的凈化器越來越多,為什么?
因?yàn)?錢'。
'那個(gè)酸臭味簡直了,之前六月份公司搬家,特地買的除甲醛版的,而且是 24 小時(shí)全天開機(jī),根本不停,用不到一個(gè)月,就有一股非常明顯的酸臭味,每個(gè)到我辦公室的人都會(huì)問我是不是有吃的東西壞了,我。。。后來找了客服給我免費(fèi)換了一個(gè)濾芯,半個(gè)月又有酸臭味了,現(xiàn)在根本不敢用閑置了'
近期看到越來越多關(guān)于'空氣凈化器發(fā)酸'吐槽,又出來一些看似客觀的'分析文章',非常無語。
我們始終認(rèn)為,正面承認(rèn)問題分析問題是解決問題的基礎(chǔ)。
惡意回避的、無恥忽悠的,至少請(qǐng)先閉上嘴巴。
我們一直不發(fā)聲,是因?yàn)槲覀円苍⒉淮_定——所以我們聯(lián)合多家高校與研究所,在這兩年多研究成果基礎(chǔ)上,做了這些分析與建議——既給用戶,也給行業(yè):
1. 酸味是什么?
2. 從哪里來?
3. 如何減輕甚至避免發(fā)酸?
歡迎指正。
一、事實(shí)
很早以前,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)存在一個(gè)基本認(rèn)識(shí):'濾網(wǎng)發(fā)酸'表面看是技術(shù)問題,實(shí)際上,它是操守問題。
酸臭問題并不只存在某個(gè)特定機(jī)型,甚至某個(gè)品牌。
兩年前,我們不滿于行業(yè)對(duì)'凈化器為什么會(huì)發(fā)酸'的解釋一直流于表面,更尷尬于'不怎么發(fā)酸的除醛凈化器性能大多都差到了近乎沒用',于是開始就此深入研究,并持續(xù)實(shí)踐。
為了客觀性與普遍性,我們的測試所用濾網(wǎng)覆蓋多個(gè)品牌多個(gè)渠道,一些采購自線下市場,一些來自于電商平臺(tái),還有一些則是工廠的打樣樣品。
結(jié)論非常明確,發(fā)酸的嚴(yán)重程度上,濾網(wǎng)材質(zhì)從高到低依次是:夾炭布(重災(zāi)區(qū),應(yīng)避開此類產(chǎn)品)> 柱狀炭 > HEPA(少到可忽略不計(jì))
我們最早幫 HEPA 洗清了'發(fā)酸'嫌疑——無論是新的還是舊的 HEPA,都幾乎不發(fā)酸 ,長期使用只會(huì)有灰塵味。
HEPA: 一種將復(fù)合好的駐極聚丙烯熔噴纖維以及 PET 骨架布經(jīng)過打折固定等工藝制作而成的濾網(wǎng),它的作用是過濾固態(tài)污染物(諸如 ,花粉以及灰塵等),對(duì)于氣體幾乎沒有吸附性(相對(duì)于活性炭而言)。
HEPA濾網(wǎng)
柱狀炭: 行業(yè)使用最為廣泛的一類炭,常用規(guī)格為 2mm。通過長測,我們發(fā)現(xiàn)這種炭可能會(huì)在使用 3-4 個(gè)月 之后(24 小時(shí)長期使用)發(fā)出輕微酸味。
柱狀炭
夾炭布: 它的構(gòu)成實(shí)際非常巧妙,可以簡單理解成:在 HEPA 中加入椰殼破碎炭,如果說 HEPA 是蘇打餅干,那么夾炭布就是蘇打夾心餅干——這個(gè)'心'自然就是夾炭布中的破碎炭,它的尺寸僅為 ,遠(yuǎn)小于我們之前提過的 2mm 柱狀炭,如果我們將一個(gè)立方體切為四等份,那么它的表面積就馬上變成之前的兩倍,換句話說,由于夾炭布使用的破碎炭尺寸小于柱狀炭,因此比表面積大,吸附能力強(qiáng)。此外,夾炭布竟然還具備過濾 顆粒物的功效——簡直完美,可惜通過長測,我們發(fā)現(xiàn),大部分夾炭布在使用 2 周后 就開始發(fā)酸,且酸味比柱狀炭劇烈得多 。
夾炭布
采用夾碳布的濾芯:活性炭與HEPA二合一
非夾碳布濾芯:活性炭與HEPA獨(dú)立
二、'酸味'究竟是什么?
我們?cè)谛〗M內(nèi)對(duì)各種濾網(wǎng)進(jìn)行嗅辨測試,按照酸味程度評(píng)分,0 分為沒有酸味,5 分為酸味最重。使用相關(guān)性分析法來研究各種懷疑參量與酸味之間的關(guān)系。
我們注意到全新含炭濾網(wǎng)幾乎沒有酸味——酸味總是隨著使用而產(chǎn)生,這種特質(zhì)令人不禁聯(lián)想起微生物。
因此,我們將使用過的濾網(wǎng)進(jìn)行微生物檢測,其結(jié)論是:'菌落總數(shù)、霉菌'與'酸味'相關(guān)性非常弱——它們的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(Pearson Correlation)太小,甚至出現(xiàn)負(fù)相關(guān)傾向(皮爾遜相關(guān)系數(shù)代表了兩個(gè)變量之間的相關(guān)性強(qiáng)度,最大值為 1,最小值為 -1,數(shù)值越接近 1,則正相關(guān)性越強(qiáng)),復(fù)查原始樣品,菌落總數(shù)最多的樣品甚至是最不酸的之一。因此我們初步斷定,微生物并非酸味的主要根源。
微生物測試
緊接著,我們把目光投向了無機(jī)酸,活性炭上常見的無機(jī)酸通常有:硝酸,鹽酸,硫酸。
一些廠商會(huì)對(duì)活性炭進(jìn)行酸洗,用來平衡活性炭酸堿度、洗脫雜質(zhì)、或者優(yōu)化吸附能力,因此活性炭上可能會(huì)留存無機(jī)酸根。因此,我們對(duì)'無機(jī)酸根濃度'與'酸味'進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果證明:濾網(wǎng)發(fā)酸程度與各種無機(jī)酸根離子濃度相關(guān)性非常弱,因此活性炭酸洗工藝不是發(fā)酸的主要根源。
無機(jī)酸與酸味相關(guān)性非常弱
最后,我們將注意力放到了有機(jī)酸上,活性炭上常見的小分子有機(jī)酸包括:甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,乳酸等。
在這一輪測試中,我們終于發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)發(fā)酸最大的嫌疑人 :乙酸——它的濃度與'酸味'的正相關(guān)性非常高 (丙酸雖然相關(guān)性高,但濃度很低)。
強(qiáng)相關(guān)的有機(jī)酸
三、乙酸究竟從何而來?
通過觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)全新夾炭布中破碎炭的乙酸濃度并不高,最多只有 40 μg/g,而經(jīng)過使用,那些發(fā)酸的活性炭樣品乙酸濃度會(huì)飆升至 1000 μg/g 甚至更高——這個(gè)濃度早已不容忽視,要知道普通環(huán)境下,若未改性的活性炭表面存在 500 μg/g 的甲醛,已經(jīng)可以宣布報(bào)廢。
對(duì)于活性炭,目前已知的乙酸來源有三個(gè):
第一、來自于空凈所處環(huán)境,大多數(shù)情況下,這僅占很小的一部分。
第二、活性炭表面富含存多種含氧官能團(tuán),比如羧基,內(nèi)酯基等等,有的濃度高達(dá)幾 mmol/g,這些含氧官能團(tuán)可能會(huì)在濕氧環(huán)境下脫落生成乙酸。
活性炭表面可能存在的含氧官能團(tuán)
第三、在活性炭在接近飽和時(shí),其表面吸附的 VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)濃度約為所處環(huán)境的的 10^4 至 10^7 倍,如此巨量的 VOCs 在濕氧條件下可能會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),其中產(chǎn)物之一就是乙酸——此時(shí)如果混入比表面積同樣巨大且化學(xué)性質(zhì)異常活躍的 顆粒,那么極可能加劇反應(yīng)進(jìn)程。
四、下一個(gè)問題是,為什么夾炭布發(fā)酸快且濃烈?
當(dāng)我們回顧夾炭布的結(jié)構(gòu),會(huì)恍然大悟:夾炭布幾乎就是為'發(fā)酸'量身定做的,首先相比如普通柱狀炭,夾炭布中的碎粒炭擁有更大表面積,因此也會(huì)有更多的含氧官能團(tuán)。其次,夾炭布中破碎炭緊貼 濾紙,VOCs、活性炭、含氧官能團(tuán)、 顆粒四者水乳交融,協(xié)同反應(yīng)不要進(jìn)行的太快,乙酸自然源源不斷。
五、明知道有酸味風(fēng)險(xiǎn),為什么廠商要使用夾炭布呢?
答案很簡單——為了'錢':
1. 使用夾炭布方案可以輕松'降低產(chǎn)品成本' :因?yàn)橹恍?碎炭',甚至只需'薄薄一層';
2. 使用夾炭布方案可以輕松'節(jié)約研發(fā)成本' :因?yàn)?方案成熟',可以省去可能長達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年的'組合 - 打樣 - 測試 - 推翻 - 分析 - 重新開始'的過程;
3. 使用夾炭布方案可以輕松'跑到更高的分' (會(huì)在實(shí)驗(yàn)室測得更高的 CADR值):更高的'分'可以在各種榜單\平臺(tái)中獲得推薦,容易受到普通消費(fèi)者追捧,賣出遠(yuǎn)為更多的機(jī)器——普通消費(fèi)者在下單之前,并不知道(甚至幾乎都從未想過)一臺(tái)凈化空氣用的機(jī)器,居然會(huì)在真實(shí)的使用中使得家里被酸臭籠罩。
而當(dāng)消費(fèi)者在使用后有了疑問,又會(huì)被'告知':
① '酸'味來自'醋酸',而'醋酸'是醋的主要成分,因而是安全的,因而你的酸味凈化器是安全的
② 有'酸味'沒關(guān)系的,濾網(wǎng)晾曬一下就好
(是的,使用夾炭布的廠商,還往往自行把用戶反饋的'酸臭'簡寫'酸')
那么,實(shí)際上呢?
1. 酸臭味并非全部來自乙酸('醋'),尤其是其中臭味,應(yīng)避免長期吸入——就像工業(yè)酒精盡管與茅臺(tái)擁有同樣的'主要成分'(乙醇,即'酒精'),但只有茅臺(tái)才可飲用。
2. 濾網(wǎng)一旦酸臭,便無可能輕易解決——'晾曬'無法阻止乙酸的繼續(xù)形成,濾網(wǎng)曬過也仍會(huì)繼續(xù)酸臭下去。
六、我們的研發(fā)結(jié)論,以及對(duì)行業(yè)的建議:
在現(xiàn)有技術(shù)水平下,不要使用夾炭布。
也不要使用'夾凝膠顆粒布' 替代夾炭布——這種材料確實(shí)有部分廠商已經(jīng)使用,但它們大多只對(duì)醛類有效。'甲醛'實(shí)際只是室內(nèi)可能存在的數(shù)百種有害氣體中的'一個(gè)',使用這種材料,綜合去除能力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如活性炭(甚至?xí)秃脦讉€(gè)數(shù)量級(jí)),從'全面潔凈空氣'角度講,實(shí)際就是在'撿芝麻丟西瓜'。
使用多層濾網(wǎng)結(jié)構(gòu),使活性炭與 充分隔離,以遏制 與活性炭的反應(yīng),延緩發(fā)酸。
嘗試多層金屬架結(jié)構(gòu)填裝活性炭,它不僅可以替代,甚至還可超越夾炭布的除醛效果——甲醛 CADR 可以遠(yuǎn)超過國標(biāo)的檢測上限值 400m3/h。