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空气过滤器材料的发展历史趋势

2013-5-17 13:50:38
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     随着社会进步和人们生活水平的提高,过滤器尤其是高效空气粒子(HEPA)过滤器、超低穿透率空气(ULPA)过滤器越来越广泛地应用于各个领域,如微电子、制药工业、医院、食品业、化妆品行业、环保业、核工业及军事领域等。空气过滤材料的研究和发展取得了极大的进步,但同时人们对空气过滤材料也提出了更高的要求。

空气过滤器材料的发展
    空气过滤器材料的产生和发展是与军事和电子工业的发展紧密相关的。作为军用防毒面具滤烟层过滤材料的石棉纤维过滤纸早在第一次世界大战末就已问世。玻璃纤维过滤材料用于空气过滤于1940年10月在美国取得专利。20世纪50年代,美国对玻璃纤维过滤纸的生产工艺进行了深入的研究,使空气过滤器得到了改善和发展。70年代利用微细玻璃纤维生产的HEPA过滤纸,对0.3um的粒子过滤效率高达99.999%。
    从国外空气过滤材料的发展来看,20世纪70年代末以前,空气过滤材料的分级大体分为初效和中高效两种过滤级别。HEPA过滤材料的过滤效率一般要求高于99.97%,故人们认为它已经能够满足使用要求。80年代以来,随着新的测试方法的出现,使用评价技术的提高以及对过滤材料要求的提高,人们发现HEPA过滤材料仍存在一些问题。于是新一代的ULPA过滤材料就应运而生,它对0.12um的粒子过滤效率高于99.999%。进入90年代以后,美国的Lydall公司从应用的角度对过滤材料的分级重新进行了调整,将过滤材料分为四级:Class1000ASHRAE;Class2000Prefiher/Hos-pital;Class3000HEPA;Class5000ULPA。其中后两者属于高效过滤材料。
    而在我国,直到20世纪80年代末期,军用防护器材使用的过滤材料大都为兰石棉一纤维素、玻璃纤维一纤维素或单一组分玻璃纤维过滤材料。由于石棉为致癌物质,对人体健康有不良影响,西方国家在70年代已停止使用石棉过滤材料。随着过滤材料可燃物含量的限制,曾广泛应用的玻璃纤维一纤维素过滤纸的使用和发展也受到了限制。而单一组分玻璃纤维由于结构简单,也难以达到很高的过滤水平。80年代以来,我国科研人员经过不懈努力,先后研制开发了玻璃纤维HEPA过滤纸和ULPA过滤纸,达到了甚至在某些方面超过了世界同类产品的先进水平。

未来的发展趋势
(1)在世界范围内,玻璃纤维过滤材料在高效空气过滤材料中仍占据主导地位,但膜及静电增强介质已在某些方面取代了它。有人认为,一旦膜在低气流阻力下的过滤性能得以改善,膜将会取代玻璃纤维过滤材料。
(2)耐高温过滤材料的发展将会加快。玻璃纤维复合无机膜的过滤材料、金属纤维和陶瓷纤维过滤材料已获得应用,新型的金属和陶瓷烧结过滤材料也取得了很大进展。
(3)世界范围内的恐怖事件,以及SARS、禽流感等突发性公共卫生事件的发生也给各国敲响了警钟,各国纷纷研究开发新型宽谱防护过滤材料,以确保对各种气溶胶(特别是生物气溶胶)的有效防护。

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