室内空气净化器新风系统对病毒有作用吗?

林胜斌 |浏览373次
收藏|2021/09/04 15:06
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  •  为了对付雾霾,这两年大家都没少添置空气净化器和新风机。少了两三台,你都不好意思开口你家有空净。好在去年冬天我觉得空气凑合,但有了空净和新风,还是踏实了很多。有人就有疑问,听说病毒非常非常小,甚至是细菌的几十分之一那么小,净化器使用的HEPA滤芯能有效果吗?


    当然有效,这还要从原理开始说起。


            先简单说下什么是HEPA?


            相信很多人对HEPA已经一点都不陌生,连我们村西头河沟子村卖菜的王大娘,都知道家里用的是H13级别的滤芯,并亲切的说我家里也有“很怕”。但到底“很怕”是什么,没几个人知道。


    所谓HEPA滤芯,并不是单独指某种材料,也不是指某个专利或品牌,而是指的能达到的过滤标准。通俗说来,只要这个材料能达到0.3um颗粒物的过滤标准,就可以称之为“HEPA滤芯”。比如大家经常见到的HEPA滤芯,是长成这个样子的。


    目前能达到HEPA级别的过滤材料大致有几种:驻极熔喷材料,玻璃纤维,ePTFE膜以及静电纺纤维。而在这四种材料里面,空净和新风中使用最多,也是垄断市场的滤芯就是驻极熔喷材料(ECMB)。ECMB不负众望,因为具有其独特的优势,较低的压降,较高的集尘量,成熟工艺以及很高的性价比。


    所以今天,我们就讲驻极熔喷材料ECMB。


            一说到驻极熔喷,就有我们家托儿来了,这个词儿前几天我才听你们讲过啊。没错,在我们前几天呼吸阀口罩文章里(传送门--有呼吸阀的口罩不能用?),提到过口罩的核心防病毒元件就是驻极熔喷的静电层。和我们今天提到净化器中的滤芯,在原理上并没有实质性不同。


    结构上来看,HEPA滤芯是由直径0.5-5um的纤维交叉而成,而纤维和纤维之间大概有3-50微米这么宽。这么大的孔,如何能过滤1um甚至是0.1um的颗粒呢。要知道病毒大小还不到0.1um左右,加上载体也很可能在1um以下,这就是很多人疑惑的原因。


    HEPA过滤原理(很重要)。


            在呼吸阀科普文中我们提到过,驻极熔喷材料并不像面粉筛子一样工作。而是根据颗粒物大小不同,使用不同的过滤方法,比如针对小于0.1um的颗粒,使用扩散原理过滤。而0.3um以上这些较大的颗粒物,则是靠惯性撞击的过滤原理。


            而过滤中最难搞的是中间大小,从0.1-0.3um这部分,不大不小中不溜丢的颗粒物。难搞不说,它们对人体的影响还很大。面对这帮顽固分子,***的方法就是靠静电吸附。研究证明,这些顽固分子,的确是最最难净化的。比如下图中,波谷处(过滤效率***的)就是0.1-0.3um大小的颗粒。


    而HEPA之所以严格,就在于过滤标准恰好是针对这部分颗粒物。对于0.1-0.3um颗粒物的过滤效率,要求能达到99.97%,这就是空净里最常见的H13标准(欧洲标准)。换个角度想,如果0.1-0.3um的颗粒可以达到99.97%,那小于0.1um和大于0.3um颗粒物(上图中两侧波峰)的过滤效率,就只会更高。


            为什么HEPA要及时更换?


            懂了上面的静电吸附原理,这个问题就迎刃而解,电镜下的滤芯纤维图。不少颗粒物吸附在纤维上,每一根聚丙烯纤维上都吸附了密密麻麻的颗粒物。当纤维上吸附满颗粒物之后,静电场的过滤效率就会大大降低,因为都被“盖”住了,这个时候,过滤效果就会越来越差。


    当然,随着粉尘继续增多,滤网中的缝隙可能最终会被堵住,虽然这个时候过滤效率又提高了,但阻力明显上升,风机吃力,噪音也会明显加大。


            病毒怎么过滤?


            最后再回过头来看开始的疑问,HEPA净化病毒的原理,答案就呼之欲出了。不管新冠病毒依托在什么载体上,哪怕是非常大或者非常小的气溶胶颗粒,都可以被HEPA滤芯轻松“拦截”,根本用不着担心。我们需要注意的是,空气污染严重时,滤芯的使用寿命不长,一段时间或者机器报警提示后,就需要更换。如果长时间不更换,反而可能会堵塞滤网,甚至是污染机器。


    有人会问,假如病毒被吸附在滤芯上,岂不是还有传播性?万一我挪动机器,不小心把它们“抖”下来,怎么办?一旦被纤维吸附,哪怕你各种“震”,这些颗粒就无法被洗脱下来。所以,放一万个心吧,此外,针对使用HEPA滤芯的新风系统,这里要多说几句,希望大家能看到这里。



    净化器是内循环,只要不进入新的空气,室内空气的组成基本很稳定。但新风就不同了,它要负责过滤的是外界瞬时进入的大


    回答于 2021/09/04 17:13
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