空气净化器都提到滤芯采用HEPA。那么,空气净化提到的HEPA是什么意思?HEAP有哪些等级分类?HEAP过滤有哪些优劣势?

概念

HEPA,全称High Efficiency Particulate Air Filter,中文常译为高效空气过滤器。

HEPA诞生于20世纪40年代,最初用于防止放射性污染物在空气中的传播。进入20世纪50年代,HEPA逐步成为高效过滤器的专有名词。而今,HEPA技术已发展地颇为成熟,广泛应用于航空、医药加工、核电、计算机芯片等众多领域。

根据美国能源局的定义, TRUE HEPA针对直径0.3微米的颗粒物需达到99.97%以上的有效去除率。也就是说,没有达到此标准的过滤器都不能自称为TRUE HEPA。0.3微米究竟有多长呢?它相当于你头发丝直径的两百分之一。

材质

组成HEPA的材料有很多种,可以分为PP(聚丙烯)高效滤纸,PET滤纸,PP和PET复合高效滤纸以及玻纤高效滤纸。其中PP(聚丙烯)是纸类,因此一般不能水洗。

另一部分HEPA滤网采用PET或PTFE材质,这也就是网上很多声称水洗HEPA滤网的由来,不过在这里小编必须提示PET的效率很低。

PP高效滤纸,是以聚丙烯为原料经专用热熔法制成的新型过滤材料,,产品耐酸碱,耐腐蚀,熔点高,性能稳定,无毒,无味,分布均匀,具有低阻,高效,高强度,环保等特点。

PET滤纸,是采用涤纶树脂等材料熔喷而制成的,硬度高,挺度好,耐腐蚀,耐高温,性能稳定,常用在扫地机,吸尘器等过滤精度要求不高的家用电器或者大型清洁机器上面。

复合滤纸(PP和PET),复合滤纸,简单说就是熔喷一层PP,然后再熔喷一层PET,这样他就融合了PP的有点和PET的有点:容易成型,过滤精度又能保证;既有挺度,又能保证高精度过滤效果。

玻纤高效滤纸,是一种含金量非常高的滤纸,此前一直应用于核工业领域。一些国外的大牌子净化器,比如奥郎格,IQAir等等都采用铝框或者其他金属外壳,为的就是把滤纸固定好,密封好以免破损影响过滤效果。

常见等级划分

HEPA过滤器,所定义的美国能源部美国大部分的行业采用的标准,除去至少99.97%空气中的颗粒0.3微米(µ米)直径。滤波器的最小气流阻力,或压力降,通常规定在300帕斯卡(0.044 PSI)的名义流量。

通常用在规范欧洲联盟是的欧洲标准N1822:2009。它定义了几类高效过滤器采用保留在给定的最易穿透粒径(MPP):

HEPA滤网等按照现行的欧洲等级细分G1-G4,F5-F9,H10-H14以及U15-U17。在空气净化器中最常见就是H等级,这种规格的HEPA均属于高效或亚高效过滤网。而H级内被公认最好的。H13-14滤网。其中H13等级的HEPA滤网可以实现总效率99.95%。H14等级的HEPA滤网总效率则能达到99.995%。

当然,欧洲标准中HEPA滤网最高净化等级为U级,其中最好的U17等级的HEPA滤网的净化总效率甚至能达到99.999997%。但是因为U级HEPA滤网其制作成本高昂,而且对生产环境要求十分苛刻。所以能市场上应用的并不多。

除了净化等级外,HEPA滤网还有防火等级,市场上根据其耐火程度将其分为三个等级:一级HEPA网,HEPA网的全部材料都是不燃性的,不燃性材料应符合GB8624-1997 A级;二级HEPA网,HEPA网滤料应为符合GB8624-1997 A级的不燃性材料,分隔板、框架可用符合GB8624-1997 B2级的可燃性材料。三级HEPA网,HEPA网全部材料可用符合GB8624-1997 B3级材料。

 

HEPA由随机排列的纤维垫组成。纤维垫通常由直径0.5至2.0微米的玻璃纤维组成,纤维之间的空间远大于0.3微米。为何远大于0.3微米的空间可以神奇地逮住逃跑的0.3微米颗粒物呢?一般的膜过滤器的关键在于孔隙大小,大于孔隙的颗粒物不能通过过滤器。不过,HEPA困住颗粒物可不是单纯靠“卡住”,而是通过三大招数。

拦截:颗粒物跟随气流经过纤维的有效吸附半径因而被粘住。

嵌入:较大的颗粒物无法躲避纤维从而直接嵌入纤维中。这招的作用随着纤维间隙缩小和气流增强而增强。

扩散:这招是前两招的催化剂。通过使0.1微米以下的小颗粒相互碰撞(类似于布朗运动),从而增加颗粒物被前两大招截获的几率。这招在气流速度较低时最为管用。

优势

HEPA相对于市面上其他过滤技术有明显的优势。

HEPA是纯机械除尘,不会产生在运用臭氧技术灭菌时所遗留的超标臭氧,从而不会引发记忆力衰退、头晕头痛等症状;亦不会产生对人体造成伤害的过量紫外线。同时,HEPA能去除活性炭技术和负离子技术无法去除的有害气体。

使用HEPA作滤芯是目前高效空气净化器的最佳选择,而部分新风空气净化设备都是采用HEPA H13医用级别的滤芯,对直径0.3微米的颗粒物过滤效率为99.97%。

劣势

  • 风阻大

考验空气净化器性能的一个重要指标就是CADR,影响CADR的因素包括了HEPA滤网效率和空气净化器的风量。HEPA效率越高,阻力也越大,净化器的实际通风量也会减小。风量减小,单位时间内的净化次数也会减少,CADR值降低。

HEPA效率增加>阻力增加>风量减小>CADR值减小

  • 需要经常更换

影响容尘量的核心数据是滤网的延展面积,滤网延展面积越大,容尘量越高,滤网也就越耐用。容尘量是指在一定风量作用下,因积尘而阻力达到规定值(一般为初阻力的2倍)时的积尘量。

但对普通用户而言,判断更换滤网的根据是用肉眼观察,滤网“好像”蛮脏了,“感觉”该换了……通过肉眼观察的方法来判断该不该更换滤网很不科学,有可能让滤网过度使用,造成了二次污染,也有可能让滤网提前“退休”,没有使其使用价值最大化。

由于国内空气质量低于欧美国家,HEPA滤网的使用寿命仅能维持在半年左右,更换费用昂贵,此外国内没有相应的回收机制,对环境造成污染。