高水平的空氣過濾材料主要包括以下幾方面的性能:
①過濾效率高;
②氣流阻力??;
③機械強度大;
④均勻性好;
⑤滿足防水、防火、耐霉等特殊要求。
在世界范圍內(nèi),玻璃纖維空氣過濾材料仍然在空氣過濾市場上占據(jù)著主導地位。綜合分析當前世界上*的玻璃纖維過濾材料,大都具備以下幾個特點。
1、多組分玻璃纖維的結(jié)構(gòu) 為了改善過濾材料的過濾性能,改變單一組分玻璃纖維紙的孔隙狀態(tài),一般采用多種不同線密度的玻璃纖維搭配制備過濾紙。由于采用了多組分玻璃纖維,制備的過濾紙不僅孑l隙率高,而且具有合理的幾何結(jié)構(gòu)和孔徑分布,可發(fā)揮過濾材料的結(jié)構(gòu)效應和屏蔽效應,因而過濾效率高,氣流阻力低,抗張強度也有了較大提高。
2、效率高、阻力低 近年來,空氣過濾材料的研究和發(fā)展迅速。hepa過濾紙一度是效率gao的過濾紙,現(xiàn)在ulpa過濾紙才是效率gao的過濾紙。ulpa過濾紙對0.12um粒子的過濾效率可達99.99999%, 在氣流速率為0.32l/(cm2·min)的條件下,氣流阻力也控制在600pa以下。估計在不久的將來,效率更高、阻力更低的新一代過濾材料也將得以開發(fā)應用。
3、較高的機械強度 空氣過濾材料對機械強度的要求是很高的,縱橫向強度的差別也是越小越好。賦予過濾材料足夠大的抗張強度和挺度,對提高過濾材料在生產(chǎn)、運輸、儲存及使用過程中的穩(wěn)定性都是十分必要的。高強度的過濾材料經(jīng)折疊后所制作的過濾器材,能保持濾煙層的挺度以形成良好的氣流通道,并具有較強的抗沖擊力,同時增加有效過濾面積,改進和提高過濾器材的過濾性能,因而具有重要的實際意義。但是,玻璃纖維很柔軟,且本身結(jié)合力很小,因此要使玻璃纖維過濾紙具有較高的機械強度需要采用增強劑。
*以來,國內(nèi)外過濾材料一般都是采用交聯(lián)劑和樹脂類粘結(jié)劑進行增強的。通過交聯(lián)劑與線型樹脂、玻璃纖維中的基團相互反應以及交聯(lián)劑自身反應的方法,使線型樹脂結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀的大分子樹脂結(jié)構(gòu),進一步提高過濾材料的機械強度,縮小縱橫向的強度差別。
4、良好的工藝性能 為了增加過濾材料的有效過濾面積,降低氣流阻力,一般將過濾材料折疊成波紋狀使用。因此過濾材料要具備良好的工藝性能,即撓曲性好,耐折度高。工藝性能差的過濾材料往往一經(jīng)折疊就容易損壞,導致產(chǎn)品合格率降低,工作效率低下,成本增加,同時影響過濾器的綜合性能。
5、防水、防火、耐霉等特殊性能 在某些特殊場合如軍事、核工業(yè)等,過濾材料還應具備防水、防火、耐霉等特殊性能。否則在潮濕、高溫或有明火的條件下,過濾材料的結(jié)構(gòu)就會被破壞,嚴重影響甚至喪失其過濾性能,或者成為霉菌等細菌的“滋生地”。因此,賦予過濾材料良好的防水、防火、耐霉等性能非常重要。
與世界上*的空氣過濾材料相比,我國國產(chǎn)的過濾材料盡管在過濾效率、抗張強度等技術(shù)指標上能夠達到甚至超過它們的水平,但在整體上還存在一定差距,主要反映在過濾材料均勻性不好,工藝性能普遍較差,防水、防火、耐霉等特殊性能的研究還不夠系統(tǒng)、深入。這在很大程度上限制了我國過濾器材的發(fā)展水平,是我國亟待解決的問題。
三、未來的空氣過濾材料如何發(fā)展?(1)在世界范圍內(nèi),玻璃纖維過濾材料在空氣過濾材料中仍占據(jù)主導地位,但膜及靜電增強介質(zhì)已在某些方面取代了它。有人認為,一旦膜在低氣流阻力下的過濾性能得以改善,膜將會取代玻璃纖維過濾材料。
(2)耐高溫過濾材料的發(fā)展將會加快。玻璃纖維復合無機膜的過濾材料、金屬纖維和陶瓷纖維過濾材料已獲得應用,新型的金屬和陶瓷燒結(jié)過濾材料也取得了很大進展。
(3)世界范圍內(nèi)的恐bu事件,以及sars、禽流感等突發(fā)性公共衛(wèi)生事件的發(fā)生也給各國敲響了警鐘,各國紛紛研究開發(fā)新型寬譜防護過濾材料,以確保對各種氣溶膠(特別是生物氣溶膠)的有效防護。