高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)有什么特點(diǎn)？
對(duì)駐極熔噴材料、超細(xì)玻璃纖維紙、eP’ITE薄膜和靜電紡納米纖維網(wǎng)等過濾介質(zhì)進(jìn)行了有關(guān)高效空氣過濾(HEPA)性能的實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，在達(dá)到相同HEPA高效空氣過濾過濾要求時(shí)，駐極熔噴材料的壓降比其他材料的壓降低很多;對(duì)空氣中含有的不同微粒各過濾介質(zhì)的過濾效率和壓降呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。
(HEPA filter)高效空氣過濾器廣泛地應(yīng)用于要求清潔無菌的房間(電子產(chǎn)品和藥品的生產(chǎn)場(chǎng)所、手術(shù)室)以及其他應(yīng)用領(lǐng)域(如空氣凈化器、真空袋式除塵器和口罩)。超細(xì)玻璃纖維墊、熔噴(MB)纖網(wǎng)、靜電紡纖網(wǎng)和ePTFE薄膜等各種介質(zhì)都可達(dá)到HEPA的過濾要求。
過濾介質(zhì)用超細(xì)纖維或納米纖維制成，或具有纖維狀結(jié)構(gòu)，以使其有較大的纖維表面積或是在原纖結(jié)構(gòu)中存在很多微孔。過濾介質(zhì)的面密度、集塵量和使用壽命各不相同，不同成分和結(jié)構(gòu)的材料更有著迥異的壓降。與亞微米級(jí)超細(xì)玻璃纖維和納米纖維靜電紡纖網(wǎng)相比，熔噴纖網(wǎng)的超細(xì)纖維直徑較粗，必須經(jīng)過駐極化(EC)才能達(dá)到HEPA級(jí)的過濾效率，其他一些介質(zhì)也可經(jīng)駐極化提高過濾效率而不會(huì)增加壓降。應(yīng)用駐極化的熔噴聚丙烯纖網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于其低壓降和較高的集塵量。盡管熔噴聚丙烯纖網(wǎng)的電荷衰減很慢，但進(jìn)入的油粒和發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣對(duì)其長(zhǎng)期儲(chǔ)存和使用有影響。本文將對(duì)經(jīng)過駐極和未經(jīng)駐極的各種介質(zhì)在用于HEPA過濾時(shí)的過濾效率、壓降和使用壽命進(jìn)行比較。
HEPA過濾介質(zhì)
本實(shí)驗(yàn)選用的材料是駐極熔噴（ECMB）材料、超細(xì)玻璃纖維紙、ePTFE薄膜和靜電紡納米纖維網(wǎng)。熔噴材料是在TANDEC的Reicofil 24”雙組分熔噴生產(chǎn)線上生產(chǎn)的，駐極是在適用于厚型和高面密度產(chǎn)品的TANTRETT—II上完成的。靜電紡聚酰胺納米纖維直徑范圍為50～60nm，在TANDEC的靜電紡設(shè)備上生產(chǎn)，超細(xì)玻璃纖維紙和ePrFE薄膜都是工業(yè)產(chǎn)品。
2、實(shí)驗(yàn)
用TSI8130自動(dòng)過濾測(cè)試儀測(cè)定熔噴材料和口罩在加載NaCI和DOP顆粒時(shí)的效率。測(cè)試中采用的NaCI平均粒徑為0.067m，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差（GSD）為1.6m；DOP平均粒徑為0.2m，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差與前者相同。用于過濾效率（FE）比較時(shí)，氣溶膠濃度為100mg/m，流動(dòng)速率分別為1632、64和96L/min。微粒加載試驗(yàn)也用于研究材料的衰減性(過濾效率的衰減和DOP的增加)。過濾面積為100em，氣溶膠流動(dòng)速率為32L/min，相當(dāng)于過濾速度為5.3cm/s。
結(jié)果與討論
90g/m 駐極熔噴材料在流動(dòng)速率為32L/min（過濾速度為5.3cm/s）時(shí)，過濾效率可達(dá)到99.996%，壓降為84.3Pa。而其他材料要達(dá)到所要求的HEPA過濾效率，其壓降比駐極熔噴材料高得多，如玻璃纖維紙壓降達(dá)到409.6Pa，ePTFE薄膜是1 129.0Pa，靜電紡納米纖維材料是590.9Pa。駐極熔噴材料的過濾效率隨過濾速度的增加而下降。當(dāng)過濾速度增加時(shí)，氣溶膠的遷移力將克服靜電力，因此靜電力將失去對(duì)移動(dòng)微粒的捕獲能力。依照布朗擴(kuò)散機(jī)理，HEPA過濾介質(zhì)的作用就是捕獲以低過濾速度(如2.5cm/s)移動(dòng)的微小顆粒，而高速運(yùn)動(dòng)的大顆粒則通過使用預(yù)濾器，由慣性撞擊或直接攔截機(jī)理的作用而被捕獲。
DOP氣溶膠在駐極熔噴材料上的過濾效率比NaC1在該材料上的過濾效率低得多。DOP不帶電,介電常數(shù)很高。由于介電常數(shù)大，駐極熔噴材料纖維中由電荷形成的電場(chǎng)將會(huì)減弱，對(duì)DOP顆粒的吸引力也因此而下降。如同從NaC1中觀察到的情況一樣,駐極熔噴材料的過濾效率將隨DOP過濾速度的提高而下降，其他材料的過濾效率隨過濾速度的提高無明顯變化。
過濾介質(zhì)的使用壽命是十分重要的指標(biāo)。駐極熔噴材料的過濾效率隨NaC1微粒的加載而增加(這是由于NaC1微粒在過濾材料上會(huì)粘結(jié)成餅，其他介質(zhì)的情況也是如此。然而，隨DOP微粒的加載，駐極熔噴材料的過濾效率卻會(huì)下降，這是由于DOP微粒凝聚在纖維表面，形成了覆蓋層，由于DOP層的高介電常數(shù)，使得由纖維中的電荷形成的電場(chǎng)強(qiáng)度下降。
高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)特點(diǎn)：
高效空氣過濾器作為現(xiàn)代空氣凈化設(shè)備的重要組成部分，其過濾介質(zhì)的選擇和設(shè)計(jì)直接關(guān)系到過濾效果和空氣品質(zhì)。以下是高效空氣過濾器過濾介質(zhì)的一些主要特點(diǎn)：
高效性：高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)通常采用合成纖維、玻璃纖維、活性炭等材料，這些材料具有極高的過濾效率，能有效捕捉0.3微米以上的顆粒物，滿足各類空氣凈化需求。
親水性：過濾介質(zhì)具有親水性，能夠吸附空氣中的水蒸氣，降低空氣濕度，有助于提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。
耐溫性：高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)具有良好的耐溫性能，能在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的過濾效果，適用于各種工業(yè)和民用場(chǎng)合。
抗菌性：部分過濾介質(zhì)添加了抗菌劑，能夠有效抑制細(xì)菌、病毒等微生物的生長(zhǎng)，保障空氣清潔。
易清洗、易更換：高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)設(shè)計(jì)合理，便于清洗和更換，降低了維護(hù)成本。
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：過濾介質(zhì)在加工過程中采用特殊工藝，確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不易變形和破損。
良好的過濾精度：高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)具有精確的過濾精度，能夠有效捕捉空氣中的塵埃、花粉、細(xì)菌等有害物質(zhì)，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。
環(huán)保性：過濾介質(zhì)采用環(huán)保材料，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
總之，高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)具有高效性、水性、耐溫性、抗菌性、易清洗、易更換、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、良好的過濾精度和環(huán)保性等特點(diǎn)，為用戶提供了優(yōu)質(zhì)的空氣凈化解決方案。
