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空气净化设备滤网发展史

新闻资讯 2019-07-19

空气净化设备滤网发展史

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滤网是一台空气净化器的核心部件,随着空气净化器逐渐变成消费者抗霾的首选家用电器产品,滤网的选择也成了热议话题。上世纪七十年代,美国首先从滤网的概念,带出了空气净化行业,经过四十多年的发展,滤网从材质到技术都在不断发生改变,滤网的进化史跟空气净化器的发展史密切关联在一起。


滤网的概念最早出现在20世纪70年代的美国,当时使用的材料是织布与尼龙网材料,如同我们带口罩一样,密封状况不佳,基本上只能起到过滤空气中粗粒子的作用,例如棉絮、花粉、可见的灰尘等。当时生产的净化机一般使用在医院与机舱上。


到了80年代,人们对公共空间的无烟要求,导致了静电集尘式的空气净化机问世。在空气净化机内安装负极放电丝,对吸进风所带的微粒粉尘附上负电荷,将其吸附在正极集尘板上,达到净化的效果。静电集尘自发明后在工业烟气除尘领域得到广泛应用,但在民用领域,由于单次过滤效率较低,可能存在臭氧释放和电磁安全隐患等问题一直存在争议。


90年代中期,一项在宇航器中使用的滤材HEPA进入商用空气净化机(空气净化器)领域。此种由玻璃纤维制造的滤材,具备很高的单次过滤效率,对小至0.3微米(Micron)的颗粒物具有超过99.97%的过滤效率,同时材料质地坚韧,可耐极大的风压。但玻纤HEPA材料由于风阻极高,造成的风量损失也很大。


为了改善玻纤滤材高阻力的缺点,使用合成聚丙烯纤维并对纤维进行静电驻极处理的低阻HEPA滤材被广泛开发使用于空气净化领域。这种HEPA滤材不仅通过滤材的物理过滤拦截较大颗粒物,也通过纤维上的驻极静电吸附较小的颗粒物。通过这种HEPA可以在较低的阻力下实现较高的过滤效率。但静电驻极技术的好坏决定了静电的驻留时间,从而决定了滤网效率的持久性。


到了21世纪初,技术发展更加成熟,更低阻力更高效率的HEPA滤材持续地被研发并投入使用。好的合成HEPA滤材可以达到玻纤滤材同样的过滤效率(99.97%@0.3um),而阻力只有玻纤滤材的1/5甚至更低。目前使用这种高效低阻的HEPA滤材制作的最新空气净化器滤网,已经被飞利浦等国际大牌产品所率先使用。


除了过滤颗粒物以外,由于中国家庭特有的装修污染问题,对装修污染物如甲醛及可挥发性有机物的过滤也是中国空气净化领域的特有课题。一种是单独的活性炭原碳过滤网比如蜂窝填碳型,存在反应不充分,效率低寿命短的缺点。而另外一些宣称具有气态污染物去除能力的技术如光触媒,静电,负离子,紫外灯等,不仅效果微乎其微,反而存在各种可能的安全隐患,业界普遍对其在民用产品中的使用存在争议。目前真正有效的气态污染物过滤技术,是将经过改性处理的活性炭破碎后经过合适的优化设计,使其均匀充分地与污染气体高效反应。


将低阻高效HEPA滤材与高效改性活性炭复合制成的最新一代复合型滤网,是目前空气净化器领域各方面性能最好,且最均衡的解决方式。


普通滤网与复合型滤网存在很大差别。好的滤网要综合考虑HEPA的单次过滤效率,风阻及效率耐久性,活性炭改性处理技术,碳颗粒的来源,破碎大小及分布,填充量的多少等参数的优化。在普通多层滤网上,这些参数都是单独考虑并且互相制约。


  而复合式滤网可以对上述参数做出最优的综合调教。最新复合型滤网采用的是交叉叠层制造结构,空气必须转折经过多次转折才能通过,增加了吸附率。所以单次净化效率更高,污染净化时间更短。加上使用优质处理的活性碳,在保证进风量的同时增大滤材的面积,布满密密麻麻的活性炭,增大CCM值(长寿命)。且这两种技术从美国军用领域开始经过几十年的民用验证其安全性毋庸置疑。


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