HEPA濾網(wǎng)的資料總結(jié)

..

自己研究空氣凈化也比較久了,也經(jīng)常有朋友來(lái)問(wèn)我一些相關(guān)問(wèn)題。每次單獨(dú)解答太麻煩,于是準(zhǔn)備開(kāi)一個(gè)系列帖子,把問(wèn)題都總結(jié)一下,方便自己的朋友和CHH的壇友們。

要問(wèn)我空氣凈化機(jī)是什么,其實(shí)并不難。對(duì)于大多數(shù)采用了物理吸附技術(shù)的空氣凈化機(jī)來(lái)說(shuō),機(jī)器的效能和耐用性、安全性如何,除了機(jī)器整體的模具設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)選型〔這兩者的合并結(jié)果很大程度上影響噪音和風(fēng)量以外,最重要的就是濾網(wǎng)了。

在這篇文章,我主要說(shuō)說(shuō)最常見(jiàn)的HEPA濾網(wǎng)。也許有人覺(jué)得濾網(wǎng)很復(fù)雜,科技含量很高,但是我會(huì)盡可能用最短的篇幅教會(huì)你挑選一個(gè)好濾網(wǎng)。

HEPA高效空氣過(guò)濾器在這里首先貼出結(jié)論,然后再講原理。濾網(wǎng)類(lèi)型級(jí)別〔歐標(biāo)容塵量0.1微米顆粒物失效速度風(fēng)阻過(guò)濾方式單次過(guò)濾效率<EN1822標(biāo)準(zhǔn)0.3微米PP噴熔H10/E10小很快〔一周內(nèi),根據(jù)污染情況小阻截/攔截/吸附>85%PP噴熔H11/E11中等,適合正常家庭,需要注意更換周期很快〔數(shù)周內(nèi),根據(jù)污染情況小阻截/攔截/吸附>95%PP噴熔H13較大,適合正常家庭,更換周期較長(zhǎng),但仍然需要注意更換周期。由于容塵量從這一級(jí)別開(kāi)始有顯著提升,需要更加關(guān)注濾網(wǎng)細(xì)菌霉菌污染的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)異味臭網(wǎng)及時(shí)更換中等〔數(shù)周內(nèi),根據(jù)污染情況較大阻截/攔截/吸附>99.75%玻纖很大,玻纖濾網(wǎng)因?yàn)槭俏锢頂r截,不存在過(guò)濾失效的問(wèn)題很大阻截/攔截PP噴熔〔PP濾紙一般的極限H14大較好〔較數(shù)周更長(zhǎng),根據(jù)污染情況大阻截/攔截/吸附>99.95%玻纖很大〔顆粒物不會(huì)穿透濾網(wǎng),接近飽和時(shí)僅風(fēng)速下降無(wú)特殊情況不失效很大阻截/攔截玻纖U15很大〔顆粒物不會(huì)穿透濾網(wǎng),接近飽和時(shí)僅風(fēng)速下降無(wú)特殊情況不失效很大阻截/攔截>99.9975%注：1、0.3微米以上,阻截作用占優(yōu)勢(shì)；0.3微米以下,攔截作用占優(yōu)勢(shì)。0.3微米在空氣動(dòng)力學(xué)上較為考驗(yàn)濾網(wǎng)的吸附能力,因此采用0.3微米作為大多數(shù)使用吸附作用處理小顆粒物的濾網(wǎng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。2、高級(jí)別濾網(wǎng)往往應(yīng)用在需要高可靠性的環(huán)境下。但一臺(tái)機(jī)器的風(fēng)量/過(guò)濾級(jí)別/濾網(wǎng)價(jià)格取得平衡即可,不推薦過(guò)分追求某項(xiàng)特別的參數(shù),否則往往得不償失,任何時(shí)候空氣凈化機(jī)比拼的是綜合性能！

在看正文之前,你需要知道的是,挑濾網(wǎng)的核心是挑級(jí)別,如果沒(méi)有明確標(biāo)注,你有權(quán)利要求直接打到廠(chǎng)家要求提供這項(xiàng)數(shù)據(jù)。一定要詳細(xì)了解HEPA的過(guò)濾等級(jí)是否至少達(dá)到了H11級(jí)別。現(xiàn)在許多黑心商家的凈化機(jī),濾網(wǎng)級(jí)別僅為H10,甚至實(shí)測(cè)都不到H10,很多凈化機(jī)其實(shí)就是電風(fēng)扇！如果在污染很?chē)?yán)重的地區(qū),建議一定購(gòu)買(mǎi)H13濾網(wǎng)的機(jī)器,如果要使用H11的機(jī)器,比如小米的H11濾網(wǎng)建議是三個(gè)月,那可以考慮兩個(gè)月就更換。如果您的機(jī)器使用了高級(jí)別濾網(wǎng),可以適當(dāng)延長(zhǎng)更換周期避免浪費(fèi)。如果您的機(jī)器使用了玻纖過(guò)濾器,比如IQAir等,則更換周期可能長(zhǎng)達(dá)一年以上。深度容塵？靜電駐極？3M？東麗？HEPASilent？不知道你有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)這些科技味道十足的名詞。但是這些都和HEPA本身沒(méi)有什么關(guān)系。HEPA之所以可以過(guò)濾灰塵,首先要從灰塵遇到HEPA濾網(wǎng)以后發(fā)生了什么說(shuō)起。這里借用一下維基百科上HEPA濾網(wǎng)的剖面圖。當(dāng)灰塵經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)的時(shí)候,會(huì)發(fā)生三件事。撞擊阻截〔impact、曲線(xiàn)攔截〔interception、吸附〔diffusion阻截,就是灰塵比濾網(wǎng)孔隙大,直接被擋住；攔截,就是灰塵在通過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)稱(chēng)中受到氣流干擾最終撞到濾網(wǎng)纖維上被吸收的過(guò)程；吸附,由于濾網(wǎng)靜電駐極的靜電吸附作用,被吸附到濾網(wǎng)上并被吸收。

當(dāng)我們?cè)陲@微鏡中觀(guān)看HEPA濾網(wǎng)的時(shí)候,就會(huì)發(fā)現(xiàn)HEPA濾網(wǎng)是一張由非常高密度的纖維構(gòu)成的網(wǎng),它纖維交織,并不完美。用在空氣過(guò)濾技術(shù)上的濾網(wǎng)一般有兩種,第一種使用PP噴熔作為纖維的構(gòu)成材料,并經(jīng)過(guò)靜電駐極處理以后構(gòu)成濾網(wǎng)；第二種濾網(wǎng)使用玻璃纖維作為濾網(wǎng)的材質(zhì),不加靜電,但是纖維結(jié)構(gòu)非常致密,完全依靠極小的纖維空隙來(lái)阻截灰塵。第一種濾網(wǎng)往往應(yīng)用在家用凈化機(jī),第二種濾網(wǎng)更多應(yīng)用在工業(yè)無(wú)塵室、芯片車(chē)間、手術(shù)室、高端凈化機(jī)和高端新風(fēng)系統(tǒng)。聽(tīng)起來(lái)玻纖濾網(wǎng)好像優(yōu)點(diǎn)很多,那為什么玻纖濾網(wǎng)沒(méi)有成為主流呢？事實(shí)上,玻纖濾網(wǎng)的造價(jià)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PP噴熔的民用HEPA濾網(wǎng),可靠性也高于PP濾網(wǎng),但是它有著非常致命的缺點(diǎn)：1、風(fēng)阻太大,需要力量非常強(qiáng)的電機(jī)才能推動(dòng)2、高風(fēng)阻、高功率電機(jī)導(dǎo)致的噪音3、為了降低風(fēng)阻必須把濾網(wǎng)體積做的很大,因此體積問(wèn)題不好解決比如IQAir,安利,和遠(yuǎn)大新風(fēng)都采用ULPA進(jìn)行過(guò)濾,是暴力過(guò)濾的典型代表。有些把工廠(chǎng)用的FFU用在家里的,也是同樣的濾紙。但是他們?cè)谧畲蠊β蕰r(shí)也會(huì)有更高噪音,但好處是性能穩(wěn)定。

而對(duì)于家用,功耗和噪音是致命的。因此,科學(xué)家發(fā)明了在PP噴熔的基礎(chǔ)上,加入靜電技術(shù),讓濾網(wǎng)帶上靜電,這個(gè)技術(shù)叫做靜電駐極技術(shù)。在使用了靜電駐極技術(shù)之后,即使風(fēng)阻較小、纖維空隙較大的PP噴熔濾網(wǎng),也可以通過(guò)靜電吸附的方法來(lái)處理極細(xì)微顆粒物〔比如0.3微米,0.1微米。那么靜電駐極技術(shù)有什么缺點(diǎn)呢？靜電駐極,無(wú)論技術(shù)多么高超,都存在失效的時(shí)間,靜電失去效果后小顆粒吸附能力下降很快。因此,我們需要根據(jù)廠(chǎng)家的指導(dǎo)定期更換濾網(wǎng)。這個(gè)周期在3個(gè)月到半年不等,如果你身處污染嚴(yán)重的華北地區(qū),則一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)更換,不要讓濾網(wǎng)超期服役。容塵量代表了一個(gè)濾網(wǎng)可以容納多少灰塵,往往由濾紙纖維孔隙大小、靜電駐極科技多方面影響。一般而言,H11是用于家用的底線(xiàn),H13開(kāi)始已經(jīng)擁有了比較大的容塵量。但需要注意高容塵的濾網(wǎng)往往風(fēng)阻會(huì)更大,雖然有些高級(jí)別、低價(jià)格的H13濾網(wǎng)很有吸引力,但是要注意由此帶來(lái)的噪音問(wèn)題。如果H13可以處理好噪音,則值得考慮。但是,即使用了低級(jí)別濾紙的機(jī)器也不是每一臺(tái)都噪音優(yōu)化到位,一定要自己仔細(xì)進(jìn)行比對(duì)。而容塵量大的濾網(wǎng)在使用周期內(nèi)也更容易堆積細(xì)菌〔細(xì)菌大多在微米級(jí)別。久而久之濾網(wǎng)成為細(xì)菌溫床,濾網(wǎng)發(fā)臭意味著你聞到了細(xì)菌的代謝產(chǎn)物,需要更換濾網(wǎng)。關(guān)于HEPA濾網(wǎng)常見(jiàn)的一些問(wèn)題,我把朋友平時(shí)問(wèn)我比較多的問(wèn)題整理了一下。如果我的機(jī)器標(biāo)準(zhǔn)使用H11濾網(wǎng),可否自行更換第三方H13濾網(wǎng)？不建議這樣做,因?yàn)檫@樣會(huì)影響機(jī)器的出風(fēng)量和空氣循環(huán)能力,反而降低機(jī)器的凈化效能,建議通過(guò)增加濾網(wǎng)更換次數(shù)解決。同樣,H13的機(jī)器也不建議更換H11濾網(wǎng),因?yàn)轱L(fēng)速的增加會(huì)進(jìn)一步降低濾網(wǎng)吸附性能。濾紙生產(chǎn)商重要嗎？重要。但級(jí)別更重要。東麗、3M等大廠(chǎng)都有自己的優(yōu)質(zhì)濾紙,但也有低端產(chǎn)品線(xiàn)。因此知道濾網(wǎng)級(jí)別更重要。濾紙的單次過(guò)濾性能重要嗎？需要具體分析。對(duì)于嚴(yán)苛環(huán)境和新風(fēng)機(jī)而言重要,但對(duì)于內(nèi)循環(huán)凈化器重要級(jí)別降低。應(yīng)該在先考慮機(jī)器CADR的前提下,再考察濾網(wǎng)級(jí)別。濾網(wǎng)與機(jī)器的密封重要嗎？如果為了飚出風(fēng)口數(shù)據(jù),這點(diǎn)很重要,但是從實(shí)用角度,根據(jù)您的個(gè)人喜好。如果密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致部分帶灰塵的空氣不通過(guò)濾網(wǎng)直接經(jīng)過(guò)機(jī)器內(nèi)部,這會(huì)導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部積灰。因此建議HEPA凈化機(jī)用戶(hù)要定期拆開(kāi)機(jī)器對(duì)機(jī)器內(nèi)部清理,防止二次污染。

濾網(wǎng)越小風(fēng)阻越小嗎？答案相反。更大的濾網(wǎng)的展開(kāi)面積更大,如果小濾網(wǎng)有十個(gè)孔,大濾網(wǎng)就有二十個(gè)孔,因此反而風(fēng)阻更小。這和電線(xiàn)越粗,電阻越小是一個(gè)道理。因此不要排斥大濾網(wǎng)。

有些HEPA濾網(wǎng)宣傳自己可以抗菌,這是真的嗎？經(jīng)過(guò)處理的濾網(wǎng)會(huì)有一定抗菌能力,但效果有限。不要寄希望于此。另外,保持濾網(wǎng)不成為溫床的重要方法是保持常年開(kāi)機(jī)。

最后祝愿大家能夠挑選到適合自己的HEPA機(jī)器。利益相關(guān)：遠(yuǎn)大新風(fēng)機(jī)、DreamMaker新風(fēng)機(jī)、喜哆哆、夏普、Dylos空氣檢測(cè)儀、墨跡天氣空氣果用戶(hù)。

最后臭不要臉地炫耀下自己家的空氣。相信有許多人看了一些科普文章,對(duì)PM2.5有了一定的了解。也知道了在之前的霧霾天中,我們用盡各種手段主要是為了防止這微小顆粒物進(jìn)入人體,防止損害我們的身體健康。那么PM2.5到底有多??？我們可用一張圖片來(lái)具體看一下。

在多種防止PM2.5進(jìn)入人體的方法里,使用海頓新風(fēng)系統(tǒng)是最有效的,因?yàn)樗兴闹貫V網(wǎng)。

第1重：初效過(guò)濾網(wǎng),過(guò)濾直徑10μm以上的塵埃粒子〔如毛發(fā)粉塵；第2重：中效過(guò)濾網(wǎng),有效過(guò)濾空氣中5μm以上的塵埃粒子和各種懸浮物；第3重：ESP靜電集塵箱,靜電鎢絲釋放萬(wàn)伏高壓,殺死顆粒物附著的病菌,PM2.5吸附率高達(dá)99%；第4重：HEPA高效濾網(wǎng),PM2.5凈化效率高達(dá)99.7%。那么今天我們就來(lái)了解一下,新風(fēng)機(jī)的核心部件——HEPA高效濾網(wǎng)。

HEPA高效濾網(wǎng)是什么？

High-EfficiencyParticulateAir,即高效率空氣微粒子過(guò)濾網(wǎng),簡(jiǎn)稱(chēng)HEPA。其由非常細(xì)小的有機(jī)纖維交織而成,對(duì)微粒的捕捉能力很強(qiáng),孔徑微小,吸附容量大,凈化效率高,并具備吸水性,針對(duì)0.3微米的粒子凈化率達(dá)到99.97%。我們可以簡(jiǎn)單理解為,HEPA網(wǎng)的特點(diǎn)是空氣可以通過(guò),但細(xì)小的微粒卻無(wú)法通過(guò)。如今在制造材質(zhì)上,HEPA高效濾網(wǎng)也包括玻璃纖維和塑料纖維等多種材質(zhì)。

由此我們可知道,HEPA濾網(wǎng)對(duì)于新風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō),是一個(gè)非常重要的部件。如果HEPA濾網(wǎng)過(guò)濾效果不好的話(huà),那么在霧霾天即使關(guān)著門(mén)窗開(kāi)著新風(fēng)機(jī),還是會(huì)把PM2.5"放入"到室內(nèi)來(lái)?？諝膺^(guò)濾原理空氣過(guò)濾器的過(guò)濾層捕集微粒的作用主要有5種：

1、攔截效應(yīng)：小而輕的灰塵粒子隨氣流而運(yùn)動(dòng),當(dāng)繞過(guò)纖維時(shí),離纖維表面太近的灰塵就會(huì)被攔截下來(lái)。

2、慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時(shí),由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來(lái)。

3、擴(kuò)散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)而容易碰撞到纖維表面上。

4、篩效應(yīng)：灰塵直徑如果大于纖維之間的間隙,就會(huì)被攔住。一般來(lái)說(shuō),灰塵直徑遠(yuǎn)小于纖維間隙,也就是說(shuō),篩效應(yīng)很少發(fā)生。

5、靜電效應(yīng)：纖維或粒子都可能帶電荷,產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng),而將粒子吸到纖維表面上。

這樣我們就初步了解了有關(guān)HEPA高效濾網(wǎng)的一些知識(shí),在面對(duì)如今的空氣污染問(wèn)題,唯有通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng),讓你在室內(nèi)盡享純凈呼吸！靜電駐極空氣過(guò)濾材料靜電駐極空氣過(guò)濾材料,利用電荷的靜電力作用捕集塵粒,由小條狀的聚丙烯薄膜制成。靜電駐極空氣過(guò)濾材料靜電駐極體定義靜電駐極體：簡(jiǎn)稱(chēng)駐極體,是指那些能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存空間電荷和偶極電荷的電介質(zhì)材料,即從時(shí)間跨度上來(lái)看,它們的電荷衰減時(shí)間常數(shù)比駐極體形成的周期長(zhǎng)得多。駐極體的電荷可以是真實(shí)電荷〔或稱(chēng)空間電荷,也可以是偶極電荷,或者兩者都有之。駐極體空氣過(guò)濾材料就是利用電荷的靜電力作用捕集塵粒。靜電駐極空氣過(guò)濾材料駐極體空氣過(guò)濾材料發(fā)展目前,全球的環(huán)境日益惡化,與人類(lèi)息息相關(guān)的空氣環(huán)境更是如此,已經(jīng)嚴(yán)重地危及到人類(lèi)的健康。與此同時(shí)?，F(xiàn)代高科技的某些關(guān)鍵部分對(duì)環(huán)境的凈化要求極高。因此,現(xiàn)代社會(huì)需要具有高效、低阻等優(yōu)點(diǎn)的空氣過(guò)濾器。傳統(tǒng)的空氣過(guò)濾材料不是過(guò)濾性能不理想,就是價(jià)格〔成本太貴。駐極體空氣過(guò)濾材料具有過(guò)濾效率高、阻力小和抗菌等優(yōu)點(diǎn),近二、三十年來(lái)在生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)及環(huán)境凈化工程等方面得到廣泛應(yīng)用。駐極體用作過(guò)濾材料,最初在1976年由于J·VanTurnhout等人將切割成小條狀的聚丙烯薄膜制成,將這種帶電小條加工折皺狀態(tài)形成駐極體纖維。隨后,各種荷電技術(shù)以及通過(guò)混合不同纖維帶電技術(shù)等各具特色的帶靜電過(guò)濾器得到了開(kāi)發(fā)和利用[5]。與此同時(shí),駐極體空氣過(guò)濾材料也獲得了進(jìn)一步的發(fā)展。尤其是20XX美國(guó)"9·11"事件以后,采用集中空調(diào)系統(tǒng)的建筑物不斷面臨安全性的考驗(yàn),其中包括恐怖主義分子的生化武器襲擊；20XX的"非典"疫情給全世界造成巨大損失和影響。引起"非典"的SARS冠狀病毒的主要傳播途徑之一就是空氣,這就使集中空調(diào)系統(tǒng)有可能直接成為SARS病毒和細(xì)菌的主要渠道。因此,"致病建筑物"又一次引起人們的普遍關(guān)注。集中空調(diào)系統(tǒng)再一次面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這又迫切需要空氣凈化材料的更進(jìn)一步發(fā)展,而駐極體空氣過(guò)濾材料具有高效、低阻、抗菌〔病毒、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),故它是適應(yīng)這一發(fā)展的迫切需要[1]。靜電駐極空氣過(guò)濾材料靜電駐極材料介紹靜電駐極空氣過(guò)濾材料靜電駐極材料種類(lèi)近年來(lái),高分子化學(xué)纖維生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展使得用駐極體纖維能生產(chǎn)出HEPA及ULPA過(guò)濾器；用作駐極體空氣過(guò)濾器的材料需要優(yōu)異的介電性能,如高體電阻和表面電阻,高介電擊穿強(qiáng)度,低吸濕性和透氣率等。這類(lèi)材料主要以高聚物為主的有機(jī)駐極體材料,如非極性材料：聚丙烯、聚四氟乙烯、六氟乙烯/聚四氟乙烯共聚物等；極性材料或弱極性材料：聚三氟乙烯、聚丙烯〔共混及聚酯等。靜電駐極空氣過(guò)濾材料超細(xì)纖維駐極體功能介紹超細(xì)纖維和卷曲〔羊毛狀纖維作為新結(jié)構(gòu)的駐極體濾材能大大地改善集塵效率,其平均效率比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的駐極體纖維從93%上升至99%〔精細(xì)纖維,和從93%上升至99.4%〔卷曲纖維；與此同時(shí),卷曲纖維的使用還大大地改善了濾材的容塵能力,即從0.48g粉塵/g過(guò)濾器到0.83g粉塵/g過(guò)濾器〔卷曲纖維和從0.48到0.51〔精細(xì)纖維。這些改善可能源于纖維間空間電荷隨機(jī)分布率的上升,導(dǎo)致容塵場(chǎng)所和過(guò)濾機(jī)構(gòu)更加完善；另外,精細(xì)駐極體纖維所形成的新結(jié)構(gòu)空氣過(guò)濾器性能的改善是因?yàn)闉V材空間結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出較大的容塵空間和較強(qiáng)的電場(chǎng)散度。改性的聚丙烯和聚碳酸酯PC纖維的研制成功為高效長(zhǎng)壽命和低成本駐極體過(guò)濾器的商品化提供了較完善的駐極體儲(chǔ)電結(jié)構(gòu)。靜電駐極空氣過(guò)濾材料靜電駐極工藝自從20世紀(jì)70年代以來(lái),各種荷電技術(shù)以及通過(guò)混合不同纖維的帶電技術(shù)等各具特色的帶靜電過(guò)濾器得到了開(kāi)發(fā)和利用。其直接的結(jié)果是導(dǎo)致了現(xiàn)在的靜電駐極方法〔工藝。目前的駐極方法主要有靜電紡絲法、電暈放電法、摩擦起電法、熱極化法、低能電子束轟擊法等。由于材料的靜電駐極方法〔工藝不同,所形成的駐極體的性質(zhì)亦大不相同。駐極體空氣過(guò)濾材料要求材料的儲(chǔ)存電荷密度大,其電荷密度的儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)及儲(chǔ)存電荷穩(wěn)定性強(qiáng)等等。而儲(chǔ)存電荷的穩(wěn)定性主要取決于材料性質(zhì)、充電方法、電荷分布狀態(tài)、儲(chǔ)存的環(huán)境條件等。根據(jù)上述要求,就靜電駐極體的性質(zhì)而言,電暈放電法是目前最佳的靜電