《空氣過濾材料 過濾性能試驗(yàn)方法》

ICS13.040.01

C419

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GACTXXXXX—XXXX

空氣過濾材料過濾性能試驗(yàn)方法

Testmethodforfiltrationperformanceofairfiltermaterials

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

廣東省潔凈技術(shù)行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/XXXXXXX—XXXX

空氣過濾材料過濾性能試驗(yàn)方法

1范圍

本文件規(guī)定了紡織品過濾材料對(duì)固體、液體顆粒物的過濾效率、過濾阻力、容塵量以及

最易穿透粒徑、最易穿透粒徑對(duì)應(yīng)過濾效率的測試方法。

本文件適用于測試紡織品過濾材料對(duì)粒徑范圍為0.04-0.8μm顆粒的過濾性能。方法A適

用于各類紡織品過濾材料。方法B適用于采用方法A測試結(jié)果過濾效率大于99%的高效過濾材

料。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中注日期的

引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所

有的修改單）適用于本文件。

GB2626-2019呼吸防護(hù)自吸過濾式防顆粒物呼吸器

GB19083-2010醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

3.1顆粒particle

懸浮在空氣中的固態(tài)、液態(tài)或固態(tài)與液態(tài)混合的顆粒狀物質(zhì)，如微生物、粉塵、煙和霧等。

3.2粒徑particlesize

用某種方法測量得到的粒子名義直徑。

3.3計(jì)數(shù)中值直徑countmediandiameter

氣溶膠粒徑累計(jì)分布占總量50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑值。

3.4過濾效率filterefficiency

在規(guī)定條件下，過濾材料對(duì)空氣中的顆粒物濾除的百分?jǐn)?shù)。

3.5過濾阻力filterresistance

在規(guī)定的條件下，過濾材料對(duì)氣流的阻力，即濾料前后的靜壓差，壓強(qiáng)單位。

3.6容塵量loadingcapacity

過濾材料達(dá)到指定阻力時(shí)，單位面積積存的顆粒物質(zhì)量。

3.7空氣動(dòng)力學(xué)質(zhì)量中值直徑medianmassdiameter

氣溶膠中小于某一空氣動(dòng)力學(xué)直徑的顆粒質(zhì)量，占全部顆?？傎|(zhì)量50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑值。

3.8單分散氣溶膠monodisperseaerosol

由大小和性質(zhì)相同的分散相粒子組成的氣溶膠。

1

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3.9最易穿透粒徑mostpenetrationparticlesize

氣溶膠穿透過濾材料，過濾材料出現(xiàn)最低過濾效率時(shí)所對(duì)應(yīng)的的粒徑值。

3.10過濾材料filtermaterial

使氣流通過，同時(shí)截留氣流中所含固體顆粒，以達(dá)到氣固分離目的的多孔材料。

4試驗(yàn)工況

試樣應(yīng)在溫度為25±5℃和相對(duì)濕度為60±10%的環(huán)境下調(diào)節(jié)不少于4小時(shí)，試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)在啟

動(dòng)至少30min后再進(jìn)行測試，試驗(yàn)應(yīng)在溫度為25±5℃和相對(duì)濕度為60±10%的環(huán)境下進(jìn)行。

5取樣

取不少于5個(gè)試樣進(jìn)行測試，每個(gè)試樣面積尺寸為15cm×15cm,確保所有的試樣沒有明顯

的缺陷和褶皺。

6試驗(yàn)方法

6.1方法A

6.1.1檢測設(shè)備

6.1.1.1NaCl顆粒物過濾效率檢測系統(tǒng)

主要技術(shù)參數(shù)如下：

a）NaCl顆粒物的濃度為不超過200mg/m3，計(jì)數(shù)中值直徑（CMD）為（0.075±0.020）μm,

粒度分布的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.86（相當(dāng)于空氣動(dòng)力學(xué)質(zhì)量中值直徑（MMAD）

0.26μm±0.06μm）；

b）顆粒物檢測器的動(dòng)態(tài)范圍為0.001mg/m3?200mg/m3，精度為1%或0.001mg/m3；

c）檢測流量的范圍為30L/min?100L/min,精度為2%；

d）過濾效率檢測范圍為0?99.999%,分辨率應(yīng)至少0.003%;

e）應(yīng)具有能將所發(fā)生顆粒物的荷電進(jìn)行中和的裝置。

6.1.1.2油性顆粒物過濾效率檢測系統(tǒng)

主要技術(shù)參數(shù)如下：

a）DOP或其他適用油類（如石蠟油）顆粒物的濃度為50mg/m3-200mg/m3,計(jì)數(shù)中值直徑

（CMD）為（0.185±0.020）μm,粒度分布的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.60（相當(dāng)于空氣動(dòng)力學(xué)質(zhì)

量中值直徑（MMAD）0.33μm±0.06μm）；

b）顆粒物檢測器的動(dòng)態(tài)范圍為0.001mg/m3-200mg/m3,精度為1%或0.001mg/m3；

c）檢測流量的范圍為30L/min?100L/min,精度為2%；

d）過濾效率檢測范圍為。0?99.999%,分辨率至少0.003%。

6.1.2檢測程序

6.1.2.1首先將過濾效率檢測系統(tǒng)調(diào)整到檢測狀態(tài)。

6.1.2.2按產(chǎn)品要求設(shè)定空氣流量，不超過100L/min，試樣安裝并密封在過濾夾具中避免產(chǎn)

生泄露。開始測試，測試完成后儀器自動(dòng)停止，顯示并打印過濾效率及過濾阻力結(jié)果。重復(fù)

操作直至測試完所有的試樣。

6.1.2.3如需要，繼續(xù)測定每個(gè)試樣的容塵量：稱量6.1.2.2中測試完畢的試樣質(zhì)量，然后

在相同測試條件下進(jìn)行加載測試，直至試樣的過濾阻力上升為初始過濾阻力的兩倍，再次稱

量試樣質(zhì)量，得到試樣整個(gè)加載測試過程中的質(zhì)量增加量，即為容塵量。

6.2方法B

6.2.1檢測設(shè)備

a）試驗(yàn)使用單分散氣溶膠，通過凝結(jié)核計(jì)數(shù)器以全計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行測量氣溶膠粒子濃

2

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度。該試驗(yàn)設(shè)備的配置如附錄A所示，空氣動(dòng)力學(xué)質(zhì)量中值直徑0.04um至0.8um粒子濃度在

102個(gè)/cc～107個(gè)/cc范圍內(nèi)，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.30。

單分散氣溶膠通過若干步驟產(chǎn)生：首先使用噴射式霧化器與溶劑，例如DOP/異丙酮溶

劑產(chǎn)生多分散氣溶膠。通過蒸發(fā)溶劑，減小粒子尺寸至適當(dāng)大小，以進(jìn)行下一步處理。然后氣

溶膠將被中和并通過一個(gè)微分遷移分析儀。從微分遷移分析儀輸出的準(zhǔn)單分散氣溶膠將再次被

中和，接著與試驗(yàn)氣流均勻混合，以達(dá)到所需的氣體流量。通過調(diào)整微分遷移分析儀電極的

電壓可改變平均粒徑的數(shù)量分布。

為了得到足夠高的從0.04um至0.8um范圍的粒子濃度，需要配備幾個(gè)噴射式霧化器和

不同的氣溶膠溶劑。粒子濃度的過高可通過在樣品夾持部分之前稀釋試驗(yàn)氣溶膠溶劑進(jìn)行調(diào)

整。

位于下游的泵抽取氣溶膠穿透樣品，使用2個(gè)凝結(jié)核計(jì)數(shù)器平行地測量樣品上游和下游的

粒子數(shù)。如果上游的粒子濃度超出了計(jì)數(shù)器的量程，則應(yīng)在取樣點(diǎn)和計(jì)數(shù)器之間執(zhí)行稀釋程

序。

b）檢測流量的范圍為30L/min?100L/min,精度為2%。

6.2.2檢測程序

6.2.2.1首先將檢測設(shè)備調(diào)整到檢測狀態(tài)。

6.2.2.2按產(chǎn)品要求設(shè)定空氣流量，不超過100L/min，試樣安裝并密封在過濾夾具中避免產(chǎn)

生泄露。開始測試，每個(gè)試樣至少要測量6個(gè)粒徑范圍內(nèi)的近似等距插值點(diǎn)。測試完成后

儀器自動(dòng)停止，顯示并打印分級(jí)過濾效率及過濾阻力結(jié)果。重復(fù)操作直至測試完所有的試樣。

6.1.2.3如需要，計(jì)算分級(jí)過濾效率對(duì)應(yīng)的95%置信區(qū)間下限的平均過濾效率，繪制過濾效

率-粒徑曲線，計(jì)算最易穿透粒徑（MPPS）和最易穿透粒徑對(duì)應(yīng)的過濾效率。（計(jì)算可參見

附錄B）

7結(jié)果表示

7.1方法A:記錄各試樣過濾效率、過濾阻力及容塵量的單值，計(jì)算其平均值。如需要，可計(jì)

算變異系數(shù)。

7.2方法B:記錄各試樣的分級(jí)過濾效率和過濾阻力單值，計(jì)算其平均值。繪制過濾效率-粒

徑曲線，計(jì)算最易穿透粒徑（MPPS）和最易穿透粒徑對(duì)應(yīng)的過濾效率。如需要，可計(jì)算變異

系數(shù)。

8報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：

a）采用的測試方法(方法A或B)；

b）樣品的描述；

c)測試儀器的名稱及型號(hào)；

d)記錄調(diào)濕環(huán)境及時(shí)間；

e）實(shí)驗(yàn)室測試環(huán)境條件；

f）測試空氣流量；

g）試樣試驗(yàn)面積；

h）方法A:試樣的過濾效率、過濾阻力的平均值，容塵量平均值(如需要）；

方法B:試樣的分級(jí)過濾效率和過濾阻力平均值、最易穿透粒徑（如需要）、最易穿透粒

徑對(duì)應(yīng)的過濾效率（如需要）、過濾效率-粒徑曲線（如需要）。

i）任何偏離本部分的細(xì)節(jié)；

j）實(shí)驗(yàn)日期

3

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附錄A

單分散氣溶膠測試的組裝

1過濾器

2壓力閥

4

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3電磁閥

4噴射式霧化器

5中和器

6微分遷移分析儀

7針型閥

8過濾器的夾持部分

9壓差表

10稀釋系統(tǒng)

11凝結(jié)核計(jì)數(shù)器

12絕對(duì)壓力，溫度和相對(duì)濕度的測量裝置

13氣體流量計(jì)

14真空泵

15控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)

附錄B

計(jì)算示例

B.1符號(hào)術(shù)語

表B.1符號(hào)術(shù)語和計(jì)算

術(shù)語符號(hào)單位計(jì)算公式

測量的變量

~

平均粒子直徑

dpum

粒子數(shù)N-

取樣氣體流速3

Vscm/s

取樣周期ts

計(jì)算量

N

c

-3N

粒子濃度cNcm

Vst

cN,du,i

P

i尺寸范圍的粒子濃度Piai.b

cN,u,i

1n

pp

平均穿透效率pai

ni1

5

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平均過濾效率EaE1P

cN,d,95%,i

Pb

穿透效率95%置信區(qū)間的上限P95%a95%,i

cN,u,95%,i

1n

平均穿透效率置信區(qū)間的上限pp

95%p95%a95%95%,i

ni1

平均過濾效率95%置信區(qū)間的下限E95%aE95%1P95%

a這些量通常以百分率來表示。

b指數(shù)“u”表示上游粒子計(jì)數(shù)，指數(shù)“d”表示下游粒子計(jì)數(shù)。

B.2粒子計(jì)數(shù)

~

使用單分散氣溶膠進(jìn)行試驗(yàn),測定用于繪制過濾效率曲線的6個(gè)或更多插值點(diǎn)的各個(gè)平均直徑dp

所對(duì)應(yīng)的上游和下游粒子濃度,計(jì)算穿透效率。

表B.2測量結(jié)果和粒子計(jì)數(shù)的計(jì)算值

B.3平均過濾效率

為了計(jì)算過濾效率曲線中每個(gè)插值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的平均過濾效率，首先計(jì)算5個(gè)試樣穿透效率單值p

i的平均值,計(jì)算值和結(jié)果如表B.3所示。

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表B.3—計(jì)算平均過濾效率

B.4作為95%置信區(qū)間下限的平均效率E95%

根據(jù)每次測定的置信區(qū)間最不利極限值，作為95%置信區(qū)間下限的平均過濾效率。

用粒子數(shù)量的95%置信區(qū)間的最不利值N和相應(yīng)的下游粒子濃度C來計(jì)算穿透效率。

d,95%,iN,d,95%,iP95%

對(duì)于5個(gè)過濾介質(zhì)試樣的測試，首先測定平均穿透效率作為95%置信區(qū)間的上限值。而平均過濾