颗粒捕手——空净滤网解析     

滤网的起源

如同当年戴维发现法拉第，诺奖获得者朗格缪尔发现了喜欢晚间自学和户外运动的机械师文森特·J·谢弗。谢佛没有受过正规教育，甚至一度考虑过做一名园丁——至少不会像应聘实验员那样被拒绝。

谢佛在帮助搭建研究仪器时展现的才智、严谨、无与伦比的创造力帮助朗格缪尔解决了单层原子实验问题的难点。

谢佛顺理成章成为朗格缪尔助手——虽然朗格缪尔的上级反对，因为谢佛连高中文凭都没有。

二战之时，美国政府希望将朗格缪尔的研究应用于战争中。那时，美国正对德国使用毒气攻击而发愁，如果毒气是挥发性气体，那么可以被传统防毒面具中的活性炭吸附。但是如果以超细粒子形式存在，传统活性炭将失效。

需要研发一种新的滤网阻挡有毒颗粒，于是美国国家防御研究所邀请朗格缪尔开展新的毒气滤网研究的任务。

朗格缪尔是一名理论大牛，但是他的研究哲学认为：科学家若花过多时间在理论上沉迷于自己的主观预设，会对试验结果的打脸视而不见，相反，在某些时候实验结果更为重要。

朗格缪尔很快就找到了过滤网的“理论基础”，但他的研究哲学要求他必须进行实验验证，如果无效，毒气是可以杀死人的。

因此他们必须先制造安全的气溶胶发生器，验证过滤的过滤作用。

幸运的是谢佛不会受到预设理论的“束缚”，当朗格缪尔的理论有了成果后，谢佛做完了证明这个成果的所有实验，利用真空泵制造出0.2微米粒径的颗粒顺利完成了玻璃纤维滤网的过滤测试。

不仅如此，他们还仔细研究了细颗粒的光学属性，分布规律，以及在纤维中运动轨迹规律。

最终这项研究为保护同盟国不受毒气攻击做出了巨大贡献。

驻极滤网VS玻纤滤网

有一种争吵：民用净化器是驻极熔喷聚丙烯滤网（下文简称驻极滤网）好还是玻璃纤维滤网好。

市场给出的结果是：绝大多数民用净化器使用驻极滤网，极少使用玻璃纤维滤网。

在过滤效率达到99.95%时（在5.33cm/s风速下，对0.3微米dop颗粒的过滤效率），玻纤滤网阻力高达200-250pa。随着使用，玻纤滤网过滤效率几乎不会衰减，耐受香烟焦油的能力则是驻极滤纸的5-10倍，因此使用玻璃纤维滤网在竞争“滤网寿命”（实际上是耐受香烟焦油能力）有绝对优势。

玻璃纤维主依靠三种效应捕捉颗粒：拦截，惯性碰撞，扩散效应

玻璃纤维主依靠三种效应捕捉颗粒：拦截，惯性碰撞，扩散效应

驻极滤纸在相同过滤效率和测试条件下，阻力仅为40Pa-50Pa，因此如使用驻极滤纸，达到相同净化效果，噪音将远小于玻璃纤维。不过，驻极滤网随着使用过滤效率会有所衰减。

驻极滤网除了依靠拦截，惯性碰撞和扩散效应外，还依靠驻极电场捕获颗粒物

驻极滤网除了依靠拦截，惯性碰撞和扩散效应外，还依靠驻极电场捕获颗粒物

然而，现实环境中油性颗粒并不多，因此合格的驻极高效滤网在普通环境下支撑1年没有任何问题。

当然一些劣质的驻极工艺也会导致静电衰减，而优质驻极滤网可保证存放5年过滤效率不衰减。

同时，玻璃纤维阻力极大。装备了玻纤滤网，必须加大风机功率，用户则不得不忍受更高的噪音，支付更多的电费。

目前出台的空气净化器新能标GB36893，对节能提出了更高要求，若使用玻纤滤网，很多产品将不可能完成达成2级能效标准。

无论如何，在民用市场，由于噪音和能耗原因，玻纤滤网早已被边缘化。

好滤网

1、好滤纸

驻极是聚丙烯滤纸能捕捉细颗粒的重要原因。

驻极前滤网的效率仅为71.65%，驻极后滤网的过滤效率可高达99.956%

驻极前滤网的效率仅为71.65%，驻极后滤网的过滤效率可高达99.956%

让聚丙烯滤纸带电有几种形式

1、采用的摩擦带电纤维混纺：让两种不同介电材料摩擦混纺，进而产生电荷转移，让纤维带电。

2、采用的原纤化驻极体膜：先用加热电晕放电的方式加工出带电薄膜，然后薄膜被针辊加工成纤维并收集好，最后用收集好的纤维制作成滤纸。

3、直接用电晕或水刺方法向聚丙烯率纤维中的驻极体里注入空间电荷。

驻极工艺

驻极工艺

不良的驻极工艺导致滤纸在高温高湿状态下过滤效率衰减快

主流静电驻极聚丙烯滤纸的大致分为三种，分别是针刺静电棉，纺粘无纺布，熔喷无纺布。

第一种由于较为蓬松，适合做初效滤袋，应对大颗粒

第二种虽效率低但寿命较长，适合做初中效滤网，应对花粉等中等尺寸的颗粒

第三种适合制作高效过滤器，应对PM2.5，PM0.1等超细颗粒

目前大多数净化器都使用熔喷无纺布作为过滤基材。

352的新风机G30、G45，净化器X83C Plus则拥有2-3种不同形式的滤纸的组合，从而达到提高容尘量以及整体过滤效率的目的。

2、妙折叠

一张熔喷滤纸经过折叠才能制作出过滤效率精良的滤网

一个352 X83 的高效空气过滤器，若展开，长度可达10米。一个352 X50高效过滤器，展开面积高达4平米。

将滤纸折叠的好处有两个：

第一，降低风阻，令净化器更静音更节能

第二，提升总体滤网容尘量

滤网的折叠高度，折叠山峰数，点胶方式，必须经过完美优化，达到滤网最低阻力。

当使制作平板滤网时，折叠高度尤为重要。

因为两层4.5厘米折高的滤网阻力将显著大于1层9厘米折高的滤网阻力，因此好滤网须尽量增加折叠高度。

然而，当折叠高度达到9cm（比如X83的高效过滤器），滤网制造成本将显著增加，因为需要特殊设备，生产时间也将延长。

当折叠山峰数过多或过少，都会导致阻力攀升，山峰过少也会导致寿命降低。

点胶线的方式将影响风阻。

每一种规格的滤网，都有自己独特的折叠参数，不断优化才能提高性能（CADR），降低噪音。

空气净化器滤网是否可以过滤气溶胶和病毒

答案是：可以，只要滤网合格

悬浮于空气中的病毒实际上就是一种生物气溶胶

根据中科院定义：气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其固体或液体小质点，大小在100~10000纳米之间。中科院http://www.rcees.ac.cn/kxcb/kpwz/200912/t20091204_2682128.html

根据中科院的定义，大气气溶胶(也称颗粒物) 指的是悬浮在大气中的液态或固态粒子，主要包括六大类7种气溶胶粒子:沙尘气溶胶、碳气溶胶(黑碳和有机碳气溶胶) 、硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海盐气溶胶。它是城市大气中数量巨大、成分复杂、性质多样、危害最大的一种污染物。根据空气动力学直径可将其分为TSP、PM10和PM2.5 (分别指空气动力学直径≤100 mm、10 mm 和2. 5 mm的颗粒物) 。中科院http://www.ieexa.cas.cn/kxcb/kxtp/200910/t20091010_2542390.html

根据中科院定义，生物气溶胶是大气有机气溶胶的重要组成部分，既分布在细粒子模态（如氨基酸、蛋白质、病毒和部分细菌）也分布在粗粒子模态（如一些细菌、真菌孢子、花粉等）。生物气溶胶不仅可以作为云凝结核和冰核来参与天气气候过程，部分生物气溶胶还是人体过敏原。

美国空气净化器标准AHAM-AC-2006，使用气溶胶发生器来制造污染源，测试空气净化器的去除气溶胶能力。三种气溶胶污染标定物为：香烟颗粒、粉尘颗粒、花粉颗粒。

日本标准JME 1467附录D ，使用噬菌体（一种典型的病毒）的去除率来评价净化器除病毒性能。

未来的中国的空气净化器国标也将增加关于空气病毒去除的评价方法。以下是国标委对抽调样机去除病毒的摸底测试数据