空氣過濾器|高效過濾器專題 佰倫空氣過濾器已榮獲多項國家專利! |
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駐極體HEPA空氣過濾材料的起源:
駐極體用作過濾材料,最初在1976年,由于Van Turnhom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成折皺狀態(tài)形成駐極體纖維,隨后,各種荷電技術(shù)以及通過混合不同纖維帶電技術(shù)等各具 特色的帶靜電過濾器得到開發(fā)和利用。與此同時,駐極體空氣過濾材料也獲得了進一步的發(fā)展。駐極體空氣濾材鲴具有低流阻、高效率、長壽命、高集塵能力和節(jié)省能源等優(yōu)點,使得以此為濾材的氣體 、空氣過濾器的研究發(fā)展很快。從20世紀70年代開始研究,伴隨各種 荷電技術(shù)和混纖帶電技術(shù)的開發(fā)、利用,到20世紀90年代就已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。近年來,隨著高分子化學(xué)纖維的發(fā)展,用駐極體纖維能生產(chǎn)出高效過濾器( HEPA)和超高效過濾器 ( ULPA)。由日本松下、中國海爾等大公司生產(chǎn)的中央空調(diào)和家用空調(diào)設(shè)備,現(xiàn)已較廣泛地采用駐極體空氣過濾器作為基本的空氣凈化系統(tǒng)。
駐極體材料的原理:
駐極體空氣過濾器屬于靜電增強纖維過濾.就凈化機理而言,其捕集力主要是帶電纖 維對微粒(帶電 或不帶電粒子)的庫侖力和感應(yīng)力。 靜電增強纖維過濾是采用預(yù)荷電或加外電場實現(xiàn)增效降阻的目的,但如果移開外電場,纖維保持電荷的時間極短暫,或電荷殘留量很快衰減。而駐極體過濾材料能夠長期儲存空間電荷。人們通過對介電材料施加電場,并采用一定的物理化學(xué)方法使電荷或電極化狀態(tài)長久地駐留在電解質(zhì)上,可制成長壽的駐極體。雖然駐極體術(shù)能永久帶電,但如果在其壽命內(nèi)荷電性能無太大變化,仍然可視為永電體。在駐極體空氣濾材中被極化的纖維通常帶有幾百甚至上千伏電壓,甚至更高,由于靜電排斥作用使纖維張開成網(wǎng)狀孔洞,間隙尺寸遠大于粒子尺寸,當微粒經(jīng)過過濾器時,靜電力不僅能有效地吸引帶電粒子,而且以靜電感應(yīng)效應(yīng)捕獲被感應(yīng)極化的中性粒子。另外,靜電作用不僅使纖維外張,而且使沉積在濾料上的粉塵呈鏈狀或樹枝狀結(jié)構(gòu)。在凈化功效相同的情況下,駐極體空氣過濾器的阻力比機械式纖維過濾器的阻力低數(shù)倍以上絲。
駐極體材料的應(yīng)用:
駐極體材料 用作駐極體的原材料需要優(yōu)異的介電性能,如高體電阻和 表面電阻高介電擊穿強度低吸濕性和透氣率等駐極體材料 可分為無機駐極體聚合物駐極體和生物駐極體 用作空氣過 濾材料的主要是高聚物駐極體材料高絕緣性氟聚合物,如聚四 氟乙烯( PTFE)氟化乙丙烯共聚物(FEP )聚偏氟乙烯( PVDF) 等都是性能優(yōu)良的駐極體材料聚丙烯(PP)無紡布駐極體在通 常環(huán)境條件下的電荷穩(wěn)定性能可與聚四氟乙烯駐極體相媲美。
駐極體過濾材料的特點:
1、 高效性和低阻性
普通的纖維過濾材料主要依靠布朗擴散截留慣性碰撞 重力沉降等機械阻擋作用來過濾空氣中的微粒,因此對粒徑小 于 的粒子過濾效果不理想 多數(shù)細菌病毒微生物的大小都是微米級和亞微米級,例如冠狀病毒只有約 只有當過濾材料纖維十分細小和密實時才能高效地捕獲這些微 小的顆粒,這導(dǎo)致過濾材料空氣阻力增大,進而導(dǎo)致空氣過濾器運行能耗和成本增加,應(yīng)用于呼吸防護則使呼吸負擔(dān)增加。 駐極體纖維通常帶有幾百至上千伏電壓,而纖維的間隙非 常小,從而形成了無數(shù)個無源電極,因此,駐極體空氣過 濾材料除原有的機械阻擋作用外,還依靠靜電力直接吸引空氣 中的帶電微粒并將其捕獲,或誘導(dǎo)空氣中的中性微粒產(chǎn)生極性 再將其捕獲,從而更有效地過濾空氣中的亞微米粒子,在不增加 空氣阻力的情況下顯著提高過濾效率。
2、抗菌性能
駐極體材料不僅過濾性能優(yōu)良,而且對微生物還有抑制和 殺滅作用,駐極 體的表面電位越高,對金黃色葡萄球菌的抑菌效果越好 研究者 認為駐極體抑制細菌繁殖和滅菌作用的原理可能是靜電場和微 電流刺激細菌,使細菌的蛋白質(zhì) 核酸等變異,損傷細菌的細胞 壁及細胞膜,破壞細菌的表面結(jié)構(gòu),使細胞膜內(nèi)外的生物駐極態(tài) 受到破壞,從而抑制細菌繁殖和殺滅細菌。
缺點:
使用壽命低,周圍環(huán)境變化等因素會使其過濾性能和效率下降等問題,限制了它在對過濾性能有嚴格要求的場合下使用的可能性。
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