空氣凈化器的行業(yè)以及應用技術

一、行業(yè)概況

空氣既是人類賴以生存的必要條件，也是傳播疾病的重要媒介。在居室當中，適宜的溫度和濕度環(huán)境更是微生物滋生的溫床，因此對空氣的滅菌消毒對于防止感冒等疾病的發(fā)生具有很重要的意義。

空氣凈化器具有濾去塵埃、消除異味及有害氣體、雙重滅菌、釋放負離子等功能。它通過電機使室內(nèi)空氣循環(huán)流動，被污染的空氣通過機內(nèi)的空氣過濾器后將各種污染物清除或吸附，然后經(jīng)過裝在出風口的負離子發(fā)生器，將空氣不斷電離，產(chǎn)生大量負離子，被微風送出，形成負離子氣流，達到清潔、凈化空氣的目的。

隨著環(huán)境污染日益嚴重，加上許多室內(nèi)裝修和裝飾材料的污染，空氣源已成為影響人體健康的隱形殺手。人類68%的疾病與空氣污染有關;世界衛(wèi)生組織把室內(nèi)空氣污染列為18類致癌物質(zhì)之首。室內(nèi)空氣污染超過室外5倍;全球污染最嚴重的20個城市，有16個在中國。隨著人們環(huán)境意識的增強和生活水平的提高，越發(fā)認識到清潔空氣對人身健康的重要性。因此，空氣凈化器正逐漸走入家庭和各種辦公場所。在歐美發(fā)達國家，空氣凈化產(chǎn)品已經(jīng)普遍用于家居、辦公生活空間。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，空氣凈化器在美國的普及率達到27%，日本17%，歐洲42%，韓國70%，而中國卻不到1%，可見，空氣凈化器在我國市場還具有非常大的潛力。長期來看，空氣凈化器在我國的市場前景是較樂觀的。

我國空氣凈化器在辦公場所和家庭的使用剛剛起步，處在市場導入的起步階段，普及率不到1%。根據(jù)預測，目前國內(nèi)室內(nèi)空氣治理產(chǎn)業(yè)規(guī)模達300億人民幣，但是主要是各類加濕器產(chǎn)品。未來幾年內(nèi)，國內(nèi)室內(nèi)空氣環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)將處于快速成長期，空氣凈化器行業(yè)在國內(nèi)還有巨大的增長空間。在我國，近些年來隨著各類流行性傳染疾病，如SARS、禽流感、甲型H1N1等病毒的頻繁來襲，人們對室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越關注，從政府、企業(yè)到消費者都開始非常注重空氣質(zhì)量，購買空氣凈化器成了人們預防病毒傳播的方法之一?？諝鈨艋髟谥袊氖袌銮熬翱春茫@一點不容置疑。精明的商家早已嗅到了這塊市場的價值，國內(nèi)外各路廠商不遺余力地要擠進空氣凈化器市場。

2009年，中國空氣凈化器的市場份額如下：

1.零售價格在2000元以下的空氣凈化器產(chǎn)品是市場的主力軍，而這個價位段則主要是國產(chǎn)品牌的天下。進入這一價位段的產(chǎn)品多數(shù)功能相對單一，尤其是低于1000元的產(chǎn)品，一般僅具有凈化除味功能，不具備除醛等功能。另外，產(chǎn)品的適用面積多數(shù)在30平方米以下。

2.2000-4000元是品牌競爭主戰(zhàn)場，這一價格段明顯成為空氣凈化器中外品牌的混戰(zhàn)區(qū)域，可以看到更多外資品牌的身影，這也是目前市場上外資品牌：飛利浦、夏普、霍尼爾等主推產(chǎn)品的主要價格區(qū)間。這一價位段的國產(chǎn)品牌：沃泰克、美的、遠大等多數(shù)具有強大的氣體去除功能，適用面積也有所增大;而這一價格段的外資品牌產(chǎn)品適用面積仍然較小。

3.4000元以上價位已不再是外資獨攬，4000元以上的高價區(qū)域，開始出現(xiàn)國產(chǎn)品牌產(chǎn)品的身影。這些產(chǎn)品無論外觀設計，還是性能都更接近同等價位的外資品牌，其中凈化率、氣體去除率等功能性指標絲毫不遜色于外資產(chǎn)品。

二、空氣凈化器發(fā)展歷程

空氣凈化器主要是用來凈化室內(nèi)空氣的小型家電產(chǎn)品。使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣是國際公認的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。性能優(yōu)良的空氣凈化器可有效的去除空氣中的有害氣體，吸附空氣中的懸浮顆粒，特別是各種細菌和病毒，一般是以懸浮顆粒作為生存載體，所以也同時被清除，空氣凈化器對于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量大為有益。

空氣凈化器的種類按適用環(huán)境主要分為車用、家用和商用型，普遍具有循環(huán)清新、過濾、殺菌(微生物)、廣譜殺菌、消除異味、煙塵、空氣再生等功能。有些空氣凈化器在空氣凈化的基礎上還附帶了加濕和除濕等功能，用途廣泛，適用于家庭、寫字樓、賓館、商場、汽車內(nèi)等場所的空氣凈化。

市場上出現(xiàn)的空氣凈化器，大約經(jīng)歷四個不斷更新的過程：

第一代產(chǎn)品：是最早出現(xiàn)的空氣凈化器，它們是按物理性能設計的凈化器，主要具有過濾、吸附功能，可以有效地凈化室內(nèi)空氣中的懸浮物以及少部分有害物質(zhì)。但是，對于室內(nèi)空氣中的異臭異味、病原菌、病毒、微生物以及由裝飾裝修造成的空氣污染根本無法消除，同時這些采用物理方法實施凈化的材料，在過濾和吸附一段時間后，就會慢慢的飽和直至失去功效。

第二代產(chǎn)品：上世紀80年代，凈化器的第二層次產(chǎn)品進入市場，并逐漸用于賓館、商店、學校、機關以及醫(yī)院的病房。第二代產(chǎn)品在具備第一代產(chǎn)品物理性能的基礎上，增加了靜電除塵、負離子發(fā)生、臭氧發(fā)生等功能。這種多功能凈化器不僅能消煙除塵，而且具有消毒、殺菌、除臭去味、去顏料色素以及消除一氧化碳等有害氣體的功能。但是，第二代凈化器仍然存在著不能分解有機污染物的弊端，而且，臭氧發(fā)生器不能人機同室，所以使用起來不方便。

第三代產(chǎn)品：近年來，國內(nèi)外專家在多年科學研究的基礎上，采用先進的納米技術，發(fā)明了高效催化和光催化凈化技術，也被稱為冷觸媒技術，是以多元相催化為主，結合超微過濾，從而實現(xiàn)在常溫下將多種有害氣體分解成無害無味的物質(zhì)。它從單純的物理吸附轉變?yōu)榛瘜W吸附，邊吸附邊分解，增加了吸附顆粒物的種類，提高了吸附效率和飽和容量，但是，該技術本身實現(xiàn)的條件比較苛刻，在空氣凈化器的實際應用中比實驗效果有非常大的差距。 第四代產(chǎn)品：固體強氧化材料的誕生，從材料學的角度上根本上解決了室內(nèi)空氣的污染問題，其原理是固體強氧化劑和氣體的結合反應生成物為二氧化碳和水，沒有任何二次污染，且材料本身的壽命比較長，它通常可以跟HEPA等過濾材料結合使用，以達到更好的凈化效果。HIMOP就是此類技術的佼佼者。

三、空氣凈化器的技術分類

目前，國內(nèi)外空氣凈化器產(chǎn)品普遍采用的凈化技術主要有：紫外線凈化、光觸媒凈化、等離子體凈化、過濾凈化(HEPA)、靜電集塵、吸附凈化、負離子凈化、臭氧凈化、分子絡合、HIMOP快速凈化等方法。 1.紫外線凈化技術

紫外線殺菌作用原理與其核酸、蛋白質(zhì)及酶的作用有關，通過紫外線對微生物的照射，以改變及破壞微生物的組織結構(DNA-核酸)，破壞細胞或病毒的核酸結構和功能。導致核算結構突變，生物體喪失復制、繁殖能力，功能遭受破壞，從而達到消毒、殺菌的目的。紫外線凈化殺菌在許多空氣凈化器中都普遍使用，同時還被用來做實驗室和手術室的殺菌。尤其是使用光觸媒原理的凈化器必然會用到紫外線燈。 2.光觸媒凈化技術

光觸媒[Photo=Light]+觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞，目前所使用的光觸媒技術主要來源于日本。主要有兩種類型：一、在物體表面涂抹二氧化鈦液體;二、將二氧化鈦用粘合劑粘在活性炭表面，或沉積在金屬材料表面，如鎳網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)。上述兩種方法因為存在四個嚴重的問題而難以推廣：1、空氣凈化效果比較差;2、納米二氧化鈦脫落到空氣中對人不安全;3、氧化能力太弱;4、二氧化鈦被空氣中的灰塵和有機物覆蓋以后很容易實效。因此，美國、德國和英國的科學家認為目前光觸媒技術在十五年內(nèi)很難實際應用的水平。使用該技術的產(chǎn)品有亞都等。 3.等離子體凈化技術

等離子體是包含足夠多的正負電荷數(shù)目近于相等的帶電粒子的非凝聚系統(tǒng)。其基本原理是利用極不均勻電場，形成電暈放電，產(chǎn)生等離子體，其中包含大量電子和正負離子以及具有強氧化性的自由基，它們與空氣中的污染物發(fā)生非彈性碰撞，附著在上面，并且打開有害物質(zhì)的化學鍵，使其分解成單質(zhì)原子或無害分子，從而凈化空氣。該技術的缺點是在凈化的過程中容易產(chǎn)生少量的臭氧，會對人體不會造成很大的傷害，目前該技術在國內(nèi)外應用廣泛，使用該技術的產(chǎn)品有沃泰克、夏普等。 4.過濾凈化技術(HEPA)

HEPA過濾材料的組成是由非常小的玻璃纖維交織而成的類似濾紙的空氣過濾材料，通常有多層皺折，以擴大其表面積和增加對空氣中顆粒物的捕捉效率。HEPA過濾材料可有效清除0.3微米以上顆粒物，其捕捉人體可吸入浮游污染物的效率最高可達99.97%，是世界上公認的較好的空氣凈化過濾材料。目前使用該技術的產(chǎn)品有沃泰克、美的、遠大等。

5.靜電集塵技術

靜電集塵是利用高壓靜電吸附的原理去除空氣中的微粒污染物,如灰塵、煤煙、花粉、香煙味和廚房油煙等;同時還可有效吸附空氣中的氣態(tài)污染物及濾除空氣中的致病微小生物。該技術的優(yōu)點是容易產(chǎn)生少量臭氧，從而利用臭氧消毒殺毒。而且只對顆粒物等大粒子氣體有效果，主要用于除塵，而對于去除甲醛苯等有機物幾乎沒有效果。目前使用該技術的產(chǎn)品有美國的霍尼爾、中國的沃泰克等。

6.吸附凈化技術

使用吸附原理凈化空氣是一項歷史悠久的技術。吸附是由于吸附劑和吸附質(zhì)分子間的作用力引起的，這些作用力分為兩大類---物理作用力和化學作用力，它們分別引起物理吸附和化學吸附?；钚蕴际亲畛Ｓ玫奈絼?，因為其表面積非常大，它對許多有害氣體都是很有效的，但對甲醛等有機物的作用很小，且非常容易飽和，一旦飽和，凈化材料本身又變成污染源。目前使用該技術的產(chǎn)品有遠大、沃泰克、美的、日本松下、東芝等。 7.負離子凈化技術

負離子具有極強的吸附和氧化作用，因此它能高效快速的殺滅空氣中的細菌、病毒等各種微生物，可快速消除空氣中有機異味、臭味、化學揮發(fā)物、塵埃、煙霧等。負氧離子有“空氣維生素”的美稱，空氣中負氧離子濃度增加，可以使人感覺神清氣爽，呼吸順暢，頭腦清醒，目前在許多空氣凈化器中均配有負離子發(fā)生器。 8.臭氧凈化技術

臭氧以其強有力的氧化能力破壞細菌的細胞膜，從而將其殺死。臭氧對于絕大多數(shù)細菌均有殺滅作用，其中對日常危害人類健康最常見的大腸肝菌、霉菌、葡萄球菌、真菌的殺滅作用尤為明顯。臭氧的殺菌作用強于紫外線：紫外線以光波殺菌，照射不到的地方則無法殺菌，而臭氧為氣體，無衛(wèi)生死角，氣體無孔不入，殺菌效果極強。但是，由于超過一定濃度的臭氧對人體是有害的，因此專家建議采用此種空氣凈化器時，最好是人機分離，待臭氧分解一段時間后再進入屋內(nèi)。 9.分子絡合凈化技術

通過噴霧等形式向空氣中釋放能和甲醛起化學反應的有機物質(zhì)，將空氣中的甲醛、苯、氨等有害物質(zhì)先行鎖定，再通過亞都專有的甲醛捕捉劑和以水組成的絡合分解體系,分別將甲醛和氨等氣態(tài)短分子鏈物質(zhì)，迅速絡合轉化為不可逆的長分子鏈固態(tài)物質(zhì)，并分解生成氨鹽。來降低空氣中甲醛的濃度，這種方法存在三個較大的問題：1、因為甲醛分子在空氣中的濃度大約為千萬分之一到百萬分之一，為了和甲醛分子發(fā)生絡合，所釋放出的絡合劑的濃度比甲醛分子的濃度平均要高100倍到1000倍，而且這些分子會長時間的漂浮在空氣中，為了去掉一個甲醛分子，人們不得不吸入數(shù)百甚至上千個絡合劑的分子，假設向空氣中釋放的物質(zhì)的毒性是甲醛的1%，但吸入的量過大，也會造成慢性中毒;2、絡合劑分子與甲醛絡合以后見生成的新物質(zhì)依然會漂浮在空氣中被人吸入，因此，空氣凈化專家認為，通過這樣的方法來去除甲醛，會造成嚴重的二次污染，只適合在無人的情況下使用;3、空氣中的voc含量會大

大增加，遠遠超出國家標準濃度限值0.6mg/m3

。目前使用本技術的產(chǎn)品有亞都等。 10.HIMOP快速凈化技術

HIMOP是“高效能的復合強氧化陶瓷顆粒”的英文簡稱，采用德國最新材料學研究成果，由中國疾病預防控制中心環(huán)境所研制，是國家“十五”科技攻關重要科技成果。該材料是由幾十種稀有材料經(jīng)過復雜工序燒制而成的綠豆大小的球形顆粒，其表面布滿了蜂窩狀的磁極孔徑，能夠迅速的捕捉由于裝修污染、汽車尾氣、燃煤等導致的室內(nèi)空氣污染物，如甲醛、苯、TVOC、氨氣、二氧化硫等對人體有巨大危害的氣體，并能迅速的破壞其分子結構，將其氧化為二氧化碳和水，從根本上高效分解有害氣體，尤其是對于甲醛，三小時即可使其達到國家標準(0.1mg/m3 )。