高效空气过滤材料的特性及检测方法研究进展
纳米技术在空气过滤纤维中的应用与研究
纳米技术在空气过滤材料中的应用与研究【摘要】：空气过滤材料是利用过滤介质将空气中一定体积的固体物质截留，或者和空气中的杂质发生吸附反应作用，而空气通过介质被净化。
在空气过滤材料中运用纳米技术可以有效的提高材料的复合型和功能性。
目前纳米技术主要的应用现状集中在纳米纤维和纳米微粒这两个方面，本文主要介绍了这两方面的应用与研究。
其中纳米纤维的比表面积大．其所构成的纤维毡孔隙率高，且内部孔隙连通性好，容易与纳米级粒子结合，非常适合用作过滤分离材料；而当一维纳米颗粒大小达到纳米级(0.1nm~l00nm)时，其各种性质(如机械强度、磁、光、声、热等)都将发生变化，并具有辐射、吸收、吸附等许多新性能，可以有效的提高过滤作用的效率。
【关键词】：纳米技术纳米纤维纳米颗粒空气过滤Abstract:Materials for air filtration is the use of filter media is in the air of a certain volume of solids retention, or impurity adsorption reaction occurs and the air, and air is purified through media. Application of nanotechnology in materials for air filtration can improve compound and functional materials. Present application status of nano-technology is mainly concentrated in the nanofibers and nano-particles, these two things, this paper mainly introduces the application and research of these two areas. Of which Nano-fiber’s surface area is larger than others.Its by constitute of fiber felt pore rate high, and internal pore connected sexual good, easy and nano-level particle combination, very for as filter separation material; and When a dimension nano- particles size reached nano-level (0.1nm~l00nm) , its various nature (as machinery strength, and magnetic, and light, and sound, and hot,) are will occurred changes, and has radiation, and absorption, and adsorption,and many other new performance, It can effectively improve efficiency of filtering role .Keywords: Nanotechnology Nano-fiber nano-particles air filter一、纳米技术1 纳米技术的发展及特征1.1 纳米材料的发展lnm等于十亿分之一米。
空中取样用几种过滤材料阻力特性及过滤效率的测定
第31卷第6期原子能科学技术V o l.31,N o.6 1997年11月A tom ic Energy Science and T echno logy N ov.1997空中取样用几种过滤材料阻力特性及过滤效率的测定杨吉纯 李伟亮 陈敦厚 杨裕生 唐俊儒(西北核技术研究所,西安,710024)介绍了空中取样用的滤布1号、丝棉1号和丝棉2号等3种常用滤料,用风洞测定了它们的阻力特性,用火箭采集样品和用放射性气溶胶法测定了它们的过滤效率。
关键词 滤料 过滤阻力 过滤效率 核爆炸烟云 粒子样品放射化学分析是核试验中诊断核武器性能的可靠的、必不可少的主要方法。
放化分析离不开核爆炸样品,因此取样也是核试验中必不可少的重点项目。
对大气层核试验,从核爆炸生成的蘑菇云中收集粒子样品(取样)不仅必不可少,而且也必须保证成功。
核爆炸烟云取样一般用飞机和火箭携带装有滤料的取样器在爆后一定时间内完成。
放化分析需要取得足够分析用的、能够代表烟云总体的样品。
通过增加取样器的体积流量、取样时间以及选择过滤效率高的滤料可以取得足够量的样品。
要取得有代表性的样品,则要求在整个取样过程中,取样器的流量系数Υ(实际体积流量与最大体积流量之比)始终等于1,也就是进行等动力学取样。
要使取样器的流量系数等于1,必须使其具有良好的空气动力性能和选择阻力较低的滤料。
但是,阻力低的滤料往往其过滤效率也低,需要全面权衡后做出选择。
滤料的阻力和过滤效率是必须进行测定的2个主要性能参数。
常用的滤料是滤布1号和丝棉。
滤布1号是用过氯乙烯超细纤维制成的,过滤效率很高,可达到100%,阻力大,耐温和强度性能稍差。
丝棉是特制的,又经过特殊处理,不但具有较高的过滤效率,而且阻力也较低,有很好的强度和耐温性能,其最突出的优点是超洁净和超低本底,因而特别适用于氢弹爆炸的烟云取样。
丝棉分为丝棉1号和丝棉2号两种。
丝棉2号是由两层丝棉1号组成的,因此两者的性能也是不同的,后者的效率和阻力都比前者低。
气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法概述
气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法概述【摘要】气体过滤纤维材料在工业生产和生活中起着重要作用。
本文旨在概述气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法。
首先介绍了选择气体过滤纤维材料的重要性，包括材料的特性和应用范围。
然后系统解析了过滤特性测试方法，包括压降测试、过滤效率测试和颗粒捕集能力测试。
这些测试方法可以帮助评估材料的过滤性能和适用性。
在展望了未来研究方向和价值，总结了本文的研究成果和重要性。
通过对气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法的深入讨论，可以为相关领域的研究和应用提供重要参考。
【关键词】气体过滤纤维材料、过滤特性测试方法、压降测试、过滤效率测试、颗粒捕集能力测试、研究背景、研究意义、未来展望、研究成果总结、研究价值1. 引言1.1 研究背景气体过滤纤维材料在工业和环境领域起着至关重要的作用。
随着工业化进程的加快和环境污染问题的日益严重，人们对气体过滤材料的研究与应用需求不断增加。
气体过滤纤维材料是一种能够有效去除空气中有害颗粒、气体和微生物的重要过滤材料，其性能直接影响到过滤效果和使用寿命。
对气体过滤纤维材料的过滤特性进行测试和研究具有十分重要的意义。
随着科学技术的不断进步，气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法也不断得到完善和提高。
通过对气体过滤纤维材料的选择、压降测试、过滤效率测试以及颗粒捕集能力测试等方面的研究，可以更好地了解材料的过滤性能和使用特性，为其在工业生产和环境治理中的应用提供科学依据。
对气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法进行全面的概述和总结具有重要的指导意义和实际应用价值。
1.2 研究意义气体过滤纤维材料的研究意义在于提高气体过滤的效率和性能，保障室内空气质量，减少空气污染对人体健康的危害。
随着工业化进程的加快和城市化发展的增加，大量的有害气体和微粒物质排放到大气中，造成了空气质量的恶化。
而气体过滤纤维材料的研究及其过滤特性测试方法正是为了解决这一问题而展开的。
通过对气体过滤纤维材料的选择、过滤特性测试方法的研究和逐步改进，可以提高气体过滤器的过滤效率和捕集能力，降低压降，延长过滤器的使用寿命，从而有效净化空气，保障人们的健康。
超细纳米蛛网空气过滤材料
超细纳米蛛网空气过滤材料通过驻极的方法虽然可以使得纤维膜在维持较低阻力压降的同时，显著提升过滤效率，但是由于驻极电荷在空气中水分子的作用下极易快速耗散，导致纤维膜过滤性能不稳定。
随着纤维类空气过滤材料研究的深入，科研人员发现通过物理筛分作用实现对含尘空气的过滤是最安全的方法［60］，而进一步细化纤维的直径减小纤维膜孔径，可加强纤维膜对固体颗粒物的拦截作用，从而显著提高材料的空气过滤性能。
近期，作者通过“静电喷网技术”，制备出了一系列具有二维网状结构的纳米纤维材料——“纳米蛛网”，网中纤维平均直径小于20nm，且具有拓扑Steiner最小树结构。
纳米蛛网的极细纤维直径使其具有较小的孔径，可显著提高其对颗粒物的物理筛分作用，有望成为制备新型高效低阻空气过滤材料的理想材料。
1纳米蛛网成型机理目前关于纳米蛛网的成型机理研究，学术界普遍接受的理论是荷电液滴的相分离［61］。
然而，该机理只是基于简单的定性分析所得到的假设理论。
为明晰纳米蛛网的成型过程并实现对纳米蛛网结构的精确调控，通过构建一种数值模型来模拟静电喷网过程中二维纳米蛛网的生成、结构演变以及过程参数调控规律，通过对荷电聚合物液滴的泰勒锥尖端进行受力分析，提出了两种静电喷射模式并构建了聚合物溶液相分离相图［62］。
图3-17为泰勒锥尖端荷电流体的喷射模型，泰勒锥的基本参数是构建模型的关键，可以根据泰勒锥的直径来预测荷电射流和液滴的直径。
为此可建立直径D、工艺参数和材料参数之间的关系［63］：式中：Q为体积流速；ε为环境介电常数；η为流体黏度；K为流体电导率；γ为流体表面张力。
图3-17（a）为泰勒锥尖端荷电流体的受力分析示意图，由于荷电液滴直径很小，所以在喷射的瞬间若忽略其重力的影响，液滴主要受到库仑斥力Fe和液体静压力Fγ的作用。
其中库仑斥力Fe有助于使荷电流体扩张/分裂，而液体静压力Fγ对荷电流体的形变具有抑制作用，两者之间的竞争关系使得泰勒锥尖端存在两种对应于不同临界条件的喷射模式（模式Ⅰ：只产生射流，模式Ⅱ：射流和液滴）。
高效空气过滤器试验方法
1、钠焰法Sodium Flame试验尘源为单分散相氯化钠盐雾。
“量”为含盐雾时氢气火焰的亮度。
主要仪器为光度计。
盐水在压缩空气的搅动下飞溅，经干燥形成微小盐雾并进入风道。
在过滤器前后分别采样，含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加。
以火焰亮度来判断空气的盐雾浓度，并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率。
国家标准规定的盐雾颗粒平均直径为 0.4mm，但对国内现有装置的实测结果为0.5mm。
欧洲对实际试验盐雾颗粒中径的测量结果为0.65mm。
随着扫描法的普及，欧洲已经不再使用钠焰法。
国内有关部门正在修订原有的国家标准，是废止还是继续使用钠焰法，两种意见的都没有结论。
相关标准：英国 BS3928-1969，欧洲Eurovent 4/4，中国GB6165-85。
2、DOP 法试验尘源为 0.3mm单分散相DOP（塑料工业常用增塑剂）液滴。
“量”为含DOP 空气的浑浊程度。
测量粉尘的仪器为光度计（photometer）。
以气样的浊度差别来判定过滤器对DOP 颗粒的过滤效率。
对 DOP 液体加热成蒸汽，蒸汽在特定条件下冷凝成微小液滴，去掉过大和过小的液滴后留下0.3mm左右的颗粒，雾状DOP 进入风道。
测量过滤器前后气样的浊度，并由此判断过滤器对0.3mm粉尘的过滤效率。
DOP 法已经有50 多年的历史，这种方法曾经是国际上测量高效过滤器最常用的方法。
早期，人们认为过滤器对0.3mm的粉尘最难过滤，因此规定使用0.3mm粉尘测量高效过滤器。
DOP 中含苯环，人们怀疑它致癌，因此许多实验室改用性能类似但不含苯环的替代物，如DOS，但试验方法仍称“DOP 法”。
通过改变发尘参数，可以获得其它粒径的DOP 液滴。
于是就有20 年前欧美国家测量超高效过滤器的0.1mm DOP 法，有时测量仪器也改为凝结核激光粒子计数器。
有些国外厂家曾标出对0.05mm 或0.03mm DOP 的过滤效率，那都是商业上无科学依据的标新立异。
膜分离法空气净化的应用与研究进展
膜分离法空气净化的应用与研究进展摘要：随着工业化进程不断加快，我国城市大气污染形势愈加严峻。
据统计，2019年全国337个地级及以上城市中仅有54个城市达到了国家环境空气质量二级标准要求(GB 3095-2012)。
其中PM2.5、O3等污染物对人体健康和生态环境造成严重威胁，引起广泛关注。
因此，寻找一种高效节能且无二次污染的新型处理技术势在必行。
本文重点论述主流的空气净化膜分离技术及其研究现状，并探讨其未来发展方向。
关键词：膜分离法；空气净化；应用；进展引言：近年来，基于膜过滤原理发展起来的空气净化新技术因其具有节能环保、操作简单方便、适用范围广等优点而备受青睐。
同时，针对大气污染治理主要采用传统的颗粒物控制技术如除尘器、脱硫脱硝等方法，但这些方法存在能耗高、设备占地面积大、易产生二次污染等缺点。
一、膜分离法空气净化空气原理（一）膜分离技术概述膜分离是一种以压力为推动力、利用特殊薄膜材料作为选择性透过剂的物理分离过程。
其基本单元通常由半透膜和扩散层构成，通过外界施加一定的场强作用下，使得溶液中不同组分在半透膜两侧产生浓度差，从而实现物质的分离。
目前常用的膜分离方法主要包括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）等。
其中，微滤和超滤属于低通量膜过滤技术，孔径大小一般在0.05~1μm之间；而纳滤和反渗透则属于高通量膜过滤技术，孔径范围更广，可达到纳米级别。
这些膜分离技术具有操作简便、能耗低、无污染物排放等优点，被广泛用于工业废水处理、饮用水净化、气体分离提纯等领域[1]。
（二）基本原理膜分离技术是一种以高效能为基础的物理化学现象。
其工作原理基于不同物质在薄膜中溶解度、扩散速度等性质上存在差异而实现的。
当混合气体通过装有特殊选择性透过膜的时候，由于各种组分在膜中具有不同的传递速率和方向，使得它们可以按照所需的顺序通过膜孔从进料侧到出料侧进行转移或者富集。
这个过程被称作“渗透”或“筛分”。
静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展
静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展刘朝军;刘俊杰;丁伊可;张建青;黄禄英【摘要】为更好地通过静电纺丝技术制备高效空气过滤材料,促进静电纺丝纳米纤维膜在高效空气过滤领域的产业化应用,全面综述了近年来国内外关于静电纺丝技术制备高效低阻和功能型高效空气过滤材料的最新研究成果.对具有球状、纳米蛛网结构的三维立体高效低阻滤材、驻极体增强高效低阻滤材,以及具有耐高温、抗菌和可降解特性的功能型滤材进行了重点介绍,并回顾了其研究进展,分析和讨论了现有研究中存在的问题和不足.认为静电纺丝纳米纤维膜具有生产工艺简单高效、结构可控、分离精度高、适用性广泛等显著优势,在高效空气过滤领域的发展和应用前景十分广阔.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】9页(P133-141)【关键词】静电纺丝;空气过滤;纳米纤维;高效过滤材料【作者】刘朝军;刘俊杰;丁伊可;张建青;黄禄英【作者单位】室内空气环境质量控制天津市重点实验室,天津 300072;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;室内空气环境质量控制天津市重点实验室,天津 300072;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴311817【正文语种】中文【中图分类】TQ028.2近年来，空气污染形势日趋严峻[1]，其中，环境中的PM2.5具有粒径小，能在大气中长期滞留且可远距离输送，易携带有害物质等特点[2-3]，是对人类健康威胁最大、最具代表性的大气污染物[4-5]，易诱发哮喘、肺癌及各种心血管疾病如高血压、心力衰竭和心肌梗塞等[6-8]，还会导致现代精密制造业如大规模集成电路等产品的不良率升高。
人们研究并开发出了多种用于去除环境中细微颗粒物的方法和技术措施，其中采用纤维介质进行物理过滤的高效过滤器(HEPA)被认为是最有效、最可靠和最经济的设备[9]，在医疗卫生、精细化工、高精密电子设备、食品无菌包装及航空航天等领域的应用愈来愈广。
静电驻极空气过滤材料空气过滤材料及其技术进展
静电驻极空气过滤材料空气过滤材料及其技术进展近些年来，随着国内外对环境保护力度的逐步加大和高技术产业的发展需要，高效空气过滤设备的应用领域正加速拓展，作为过滤设备核心的过滤材料，其研究和开发也得到了空前的重视。
本文主要介绍了近年来国内外空气过滤技术的发展状况及取得的成果，以及在其研究与发展过程中有待研究解决的问题，并提出了该类产品的发展趋势。
Booming of hi-Tech industries and stricter environmental standards have promoted the development of industrial HEPA air-filter, as well as its key ponent―filter material. This article mainly introduced the ststus quo of air-filter technology at home and abroad, taking some high-performance products as examples, and pointed out the future of this industry.随着工业的迅猛发展，人类生存环境不断受到挑战，其中之一就是空气污染；同时，现代科学和现代工业，特别是电子、精密机械、冶金、宇航、核能、化工等工业以及医疗、制药、食品等行业的发展，对工艺环境的空气洁净度也提出了更高的要求。
目前，解决空气质量问题最有效的方法就是空气过滤。
1空气过滤技术的发展概况过滤，就是使流体通过过滤介质把所含的固体颗粒或有害成分分离出去的过程。
主要有液 ? 固、气 ? 固、液 ? 气相的分离。
过滤方式有滤芯、滤网、滤布、滤纸、滤袋和膜；过滤介质主要有纤维滤料、复合滤料和功能性滤料等。
纤维滤料具有比表面积大、体积蓬松、价格低廉、容易加工、多孔性和柔性等特点，现已成为空气过滤材料的主导产品，使用原料包括天然纤维、合成纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维等。
空气净化滤材过滤性能的实验研究
空气净化滤材过滤性能的实验研究杨晓平【摘要】随着人类对空气洁净度要求的不断提高,空气过滤器在人们生产生活各个领域迅猛发展,已成为净化空气的重要手段,其中过滤材料性能的优劣直接影响着空气过滤器的过滤能力,本文以水刺布滤材为例,通过实验,研究分析滤材的透气率、过滤效率、过滤阻力三者之间的相互关系,实验所得结论可为今后高性能滤材开发研制提供帮助和启示.%The requirements of clean air are increasing, air filters develop rapidly in all fields of human being, they have become an important method for purifying air around us. The performance of filtration material has influence on the filtration efficiency of air-filter. In this paper, take spunlaced-nonwoven material as an example, we have studied on the relationship among permeability, filtration efficiency, resistance. The experimental conclusion could be useful for the research on the high performance of filtration materials.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)029【总页数】2页(P148-149)【关键词】无纺布;透气率;过滤效率;阻力【作者】杨晓平【作者单位】苏州经贸职业技术学院,苏州215009【正文语种】中文【中图分类】TU834.8无纺布是空气过滤的典型滤材，具有使用广泛性、技术成熟性、稳定性好等特点，制作工艺以熔喷、针刺、水刺、纺粘等工艺，经多道工序制成，与其他同级别滤材相比具有质量稳定，容尘较大、耐湿性强、寿命长等优点，无纺布是应用较早的过滤材料，技术发展成熟，生产成本低廉，近几年，市场上出现了复合无纺布，过滤效率更高。
新型高效α气溶胶阻隔过滤材料的研究
高表面收集特性α放射性气溶胶取样过滤材料的研究曾心苗 张龙 王红杰 黄子翰 叶仕有*北京市射线应用研究中心，北京 100012*中国工程物理研究院，四川绵阳 621900由放射性物质及其裂（衰）变产物形成的α放射性气溶胶，是从事核技术研究和核企业工作场所环境空气中最重要的污染危害源之一。
对放射性气溶胶的取样和监测，是评价核企业工作场所污染状况的重要手段。
还可为事故的应急评价和环境影响评价提供监测数据。
α放射性气溶胶的监测，常采用玻璃纤维滤材或滤纸取样，采用能量甄别法[1]，通过α能谱分析，甄别氡等子体的干扰。
然而该方法受到取样过滤材料结构和性能的限制，特别是气溶胶的表面收集性能。
因为人工污染核素的α能谱能否与天然氡及子体的α能谱分开，与过滤材料结构和性能及捕集的样品的状况密切相关。
如果表面收集特性（即表面收集放射性气溶胶的份额）太低，将使本底的α谱出现“拖尾”现象，影响测量的灵敏度。
采用一般微孔滤膜取样监测放射性气溶胶，难以满足表面收集特性、阻力和材料强度等综合性能的要求。
由于微孔膜的结构受铸膜液组成、制膜工艺条件及成膜厚度等条件的影响[2-4],因此，为了提高α放射性气溶胶取样过滤材料的表面收集特性，以提高放射性气溶胶的探测水平，本文对铸膜液组成中致孔添加剂种类及制膜条件对膜性能和结构的影响进行了探讨。
实验以聚偏氟乙烯为成膜树脂原料， N 、N 二甲基乙酰胺（DMAc ）为溶剂，致孔添加剂分别采用聚乙二醇（PEG ）400，PEG 600，聚乙烯吡咯烷酮（PVP ）和吐温80。
膜的制备采用相转化法。
增强膜的制备采用自行设计加工的刮膜机，以无纺布为支撑层，制得厚度为120μm 左右的双皮层增强微孔膜。
α气溶胶的测量采用自行研制的PAM-2型放射性气溶胶实时在线监测系统。
表面收集特性的计算见公式（1）。
Fig.1 Alpha spectrum of Radon and Thoron daughters%1002210⨯+=N N N ξ （1） 式（1）中，ξ为微孔膜表面收集子体的份额；N 0为图1中RaC ′峰顶对应的计数,N 1为RaC ′峰的后半部分的积分计数；为RaC ′峰以下的全谱积分计数。
静电驻极空气过滤材料空气过滤材料及其技术进展
静电驻极空气过滤材料空气过滤材料及其技术进展近些年来，随着国内外对环境保护力度的逐步加大和高技术产业的发展需要，高效空气过滤设备的应用领域正加速拓展，作为过滤设备核心的过滤材料，其研究和开发也得到了空前的重视。
本文主要介绍了近年来国内外空气过滤技术的发展状况及取得的成果，以及在其研究与发展过程中有待研究解决的问题，并提出了该类产品的发展趋势。
Booming of hi-Tech industries and stricter environmental standards have promoted the development of industrial HEPA air-filter, as well as its key ponent―filter material. This article mainly introduced the ststus quo of air-filter technology at home and abroad, taking some high-performance products as examples, and pointed out the future of this industry.随着工业的迅猛发展，人类生存环境不断受到挑战，其中之一就是空气污染；同时，现代科学和现代工业，特别是电子、精密机械、冶金、宇航、核能、化工等工业以及医疗、制药、食品等行业的发展，对工艺环境的空气洁净度也提出了更高的要求。
目前，解决空气质量问题最有效的方法就是空气过滤。
1空气过滤技术的发展概况过滤，就是使流体通过过滤介质把所含的固体颗粒或有害成分分离出去的过程。
主要有液 ? 固、气 ? 固、液 ? 气相的分离。
过滤方式有滤芯、滤网、滤布、滤纸、滤袋和膜；过滤介质主要有纤维滤料、复合滤料和功能性滤料等。
纤维滤料具有比表面积大、体积蓬松、价格低廉、容易加工、多孔性和柔性等特点，现已成为空气过滤材料的主导产品，使用原料包括天然纤维、合成纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维等。
PVA基静电纺丝纳米纤维膜空气过滤研究进展
收稿日期：2023-05-23基金项目：安徽省自然科学基金先进功能膜材料联合基金（2308085UM03）作者简介：万建升(1998-)，男，毕业于大连工业大学纺织科学与工程专业，硕士研究生，从事聚乙烯醇的生产与研发工作，*****************。
PVA 基静电纺丝纳米纤维膜空气过滤研究进展万建升，黄荣海（安徽皖维高新材料股份有限公司，安徽巢湖238002）摘要：通过静电纺丝制备的聚乙烯醇（PVA ）基纳米纤维膜具有多孔结构、高比表面积、形貌可控和可生物降解等特点，在空气过滤领域具有广阔的应用前景。
首先介绍了静电纺丝技术以及纳米纤维空气过滤机理，随后着重总结了PVA 与纳米粒子、壳聚糖、环糊精以及单宁酸共同制备静电纺丝纳米纤维膜在空气过滤领域的研究进展，最后对未来发展进行了展望。
关键词：聚乙烯醇；静电纺丝；纳米纤维；空气过滤doi ：10.3969/j.issn.1008-553X.2024.01.004中图分类号：TQ342+.41文献标识码：A文章编号：1008-553X （2024）01-0014-05安徽化工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50，No.1Feb.2024第50卷，第1期2024年2月大气污染是当今世界发展的主要问题之一，引起了人们越来越多的关注。
空气中的污染物主要来自于工业废气、汽车尾气、森林火灾烟雾以及自然界中的细菌微生物等。
由于颗粒物的持续产生和扩散，空气质量正不断恶化，极易引发人类心血管和呼吸道系统疾病[1]。
据统计，每年由空气污染引发的疾病导致死亡的人数达到50万左右，如果不积极治理，这个人数到2050年甚至还会翻一番[2]。
同时，新冠病毒的肆虐使人们对个人防护装置的需求大大增加[3]。
因此，提供一种高效且绿色的空气过滤材料显得尤为重要。
目前，传统的无纺布纤维占据着空气过滤的主要市场。
与熔喷法[4]、离心纺丝法[5]以及模板法[6]等制备纳米纤维的方法相比，采用静电纺丝制备的纳米纤维膜具有纤维直径小、稳定的多孔结构、比表面积高、内部连通性好和形态可控等优点，在空气过滤方面有很好的应用前景[7]。
高效空气过滤器试验方法介绍
高效空气过滤器试验方法介绍一、概述本文介绍了目前国内外过滤器方法的发展历史，并介绍了目前国内外现行标准的测试方法。
1956 年，美国军事委员会制定了最早、最完备的高效空气过滤器检测标准MIL-STD-282[9]，此标准一直沿用至今，没有大的变更。
其效率检测采用DOP 法用光散射式光度计（Light-scattering photometer）检测过滤器前、后气样的浊度比来计算过滤器的过滤效率。
1965 年英国制定了英国标准BS3928，效率检测采用钠焰法。
1973 年欧洲通风协会制定了EUROVENT 4/4 标准，沿用了钠焰检测法。
后来美国环境科学学会（IEST）制定颁发了一系列推荐检测方法的类似版本，如IES-RP-CC007.1-1992 、IES-RP-CC001.3-1993，均采用DOP 计径计数法检测过滤器效率。
1990 年德国机械工业标准协会制定了DIN 24184 标准，效率检测仍采用DOP 计径计数法。
随着洁净要求的不断提高，欧洲在1998 年制定了EN1822 标准，采用最易透过粒径法（MPPS）检测过滤器的过滤效率。
二、检测方法介绍1、钠焰法Sodium Flame该方法在1969年起源于英国，欧洲部分国家于20世纪70～90年代实行。
目前我国仍在使用，它的检测原理是根据钠原子经高温氢气燃烧产生波长为589nm的特征光，光的强度与气溶胶的质量浓度成比例关系的原理，通过检测被测过滤器前后光强度的比值来计算过滤器效率。
目前使用该方法的有国家标准GB/TA6165-2008《高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力》，英国BS 3928-1969和欧洲Eurovent4/4钠焰法只能检测过滤效率小于5个9的过滤器。
此方法为中国国家标准(高效过滤器性能试验方法透过率和阻力GB6165-85)以及其修订版本(高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力GB.T6165-2008)中高效空气过滤器的基准试验方法。
课题研究论文：气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法概述
90815 材料工程学论文气体过滤纤维材料的过滤特性测试方法概述1 引言随着雾霾天气出现得越来越频繁，人们对大气环境和空气质量的关注也越来越多，PM2.5成为了群众常常提起的热词。
在政府一系列环保法规颁布实施的背景下，气体过滤用纤维材料在大气环境治理中担当着越来越重要的角色，纤维滤料市场得到了长足的发展。
非织造布工业的迅速发展，使气体过滤纤维材料的发展迈进了一大步。
纤维过滤材料具有比表面积大、孔径小、孔隙率高、可造型、柔性可弯曲等特点，在气体过滤材料领域中占有很大的比例，尤其是非织造纤维过滤材料，成为气体过滤材料的主导产品[1]。
纤维过滤材料在气体过滤领域的应用主要包括：第一，工业烟气废气的过滤，例如钢铁工业，其排放的烟气粉尘量很大，有高炉、电炉、转炉、烧结炉等产生高温烟气粉尘的污染源，需要采用耐高温纤维过滤材料进行过滤净化；对于水泥工业，我国是世界上第一大水泥生产国，每年向大气排放的烟尘量在1000万吨以上；另外在有色冶金工业、火电行业、垃圾焚烧行业等领域均会产生烟气粉尘，这些烟气粉尘需要经过纤维过滤材料净化后方可排放到大气中。
而随着国家大气排放标准的日益严格，纤维过滤材料在这一领域将发挥更大的作用。
第二，室内空气净化处理，主要包括用于生物洁净室空气净化系统、工业洁净室空气净化系统、普通空调系统等。
工业洁净室用于对洁净度要求极高的生产工艺中使用，例如电子工业中的集成电路的生产过程，另外在光学仪器、精密机械等生产领域对洁净度也有较高要求。
室内空气净化处理通过采用纤维过滤材料在常温下滤除空气中的微小颗粒物。
对于普通空调系统，采用一道粗效过滤材料和一道中效过滤材料可满足要求。
而对于洁净室，除了粗效和中效过滤材料以外，还需要高效甚至超高效过滤材料。
第三，医疗卫生防护领域，例如日常防护口罩、医用防护口罩和防护服等[1-2]。
本文主要介绍了纤维材料气体过滤特性的测试方法、测量原理和适用性，介绍了称重法、光度计法、计数法等测量过滤性能测试方法的特点和其适用产品范围，以及国内外常见的标准测试方法。
一种新型复合空气过滤材料的研究进展
被 拦截 ，滤 料 的阻力 随着 尘埃 粒 子 的增加 不 断增大 ，
透气 性不 断 降低 ，直至 滤料 无力 收集尘 埃粒 子时 ，滤 料 就报废 了 ； 一般 来讲 空气过 滤材 料在 收集尘 埃粒 子 时，粒 径大 于 ０ ． ５ ｇ ｍ 的粒 子主 要做惯 性运 动 ，粒径 越 大通 过空气 过 滤材料 的能力越 弱 ； 粒径 小于 ０ ． １ ｇ ｍ 的 粒 子主要 做扩 散运动 ， 粒径越 小通 过空气 过滤 材料 的 能力越 弱 ， 实验 验证粒 径在 ０ ． １ ｇ ｍ￣ Ｏ ． ４ ｇ ｍ 范 围之 间的 粒 子是最 难过 滤 的。 人们 发现 Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ经 过拉 伸后 能形成 一种 强力 多孔
０ 引 言
聚 四氟 乙烯是 一种 高强度 材料 ， 具有 良好 的耐化 学 腐蚀性 ， 能耐 强酸强 碱 ， 耐 高温 耐 寒 ， 可在 ． ２ ０ ０ ℃ ～
超 细 玻璃纤 维经 过加 工制作 而成 ， 滤 料 中杂乱交 织 的 纤维 对尘埃 形成 无数 屏障 ，能有效 拦截 尘埃粒 子 ，纤 维之 间 的空 间允 许气 流顺利 通过 ， 但 形成 一定 的阻 力 ； 进 入滤 料 的尘 埃粒 子 因纤 维存 在 的范 德 瓦尔 斯 力 而
到过 滤 的 目的，通 常称 为深 层过 滤 。传 统滤 料通常 为
材 料 ，其孔 径在 ０ ． ０ ２ ｇ ｒ ｎ ￣ ３ ｇ ｍ 之 间不等 ，透 气性 能很 好 ，该 材料 本身很 薄 ，厚度 仅有几 微米 ，将 其 附着 在
基 布 上能制 作成覆 膜 过滤材料 ， 这种 过滤材 料主 要依
摘
要 ：介绍 了聚四氟乙烯 （ 下称 Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ） 膜的过滤机理和 Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ膜与玻璃纤维的复合工艺，分析 多优 点 ，并用 试验数 据进 行 了分析 和说 明。
高效空气过滤用PTFE膜材料的结构和性能
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第8期高效空气过滤用PTFE 膜材料的结构和性能刘朝军1，2，刘俊杰2，丁伊可1，张建青1（1浙江金海高科股份有限公司，浙江诸暨311817；2天津大学环境科学与工程学院室内空气环境质量控制天津市重点实验室，天津300072）摘要：聚四氟乙烯（PTFE ）膜高效空气过滤材料以其过滤效率高、初始阻力小和无硼释放等优点，在电子工业洁净室中得到了广泛的应用，然而目前尚缺乏PTFE 膜与传统滤材结构及性能的系统对比研究。
本文选取了两种商业应用的PTFE 膜高效滤材，采用扫描电子显微镜、孔径分析仪、自动滤材测试仪等多种表征手段对材料的微观结构和过滤性能与超细玻璃纤维（简称玻纤）滤材进行了较为全面的对比研究，结果表明，PTFE 膜本质上也是一种纤维类滤材，其纤维平均直径为60～85nm ，远低于玻纤滤材的668.8nm ；高效PTFE 膜的过滤效率与玻纤滤材相当，且其初始阻力不及玻纤滤材的50%，但PTFE 膜滤材的容尘性能不及玻纤滤材，更适合应用于有再生或预过滤装置的场所。
关键词：空气过滤；纳米纤维；聚四氟乙烯膜；玻璃纤维；结构与性能中图分类号：TQ342.89文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）08-4367-08Structure and properties of PTFE membrane for high efficiency airfiltrationLIU Chaojun 1，2，LIU Junjie 2，DING Yike 1，ZHANG Jianqing 1(1Zhejiang Goldensea Environment Technology Group,Zhuji 311817,Zhejiang,China;2Tianjin Key Laboratory of Indoor Air Environmental Quality Control,School of Environmental Science &Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China)Abstract:PTFE membrane high-efficiency air filter material has been widely used in the clean room of the electronics industry because of its high filtration efficiency,low-resistance and boron-free release.However,there is still a lack of systematic comparative research on the structure and performance of PTFE membrane/conventional filter.In this paper,two commercial PTFE membrane high-efficiency filter materials were selected,and the microstructure and filtration properties of the materials were compared comprehensively with those of ultra-fine glass fiber filter materials by means of scanning electron microscopy,pore size analyzer,automatic filter material tester and other characterization methods.The results showed that PTFE membrane was essentially a kind of fiber filter material,and its average diameter was about 60—85nm,which was much lower than 668.8nm of fiberglass filter.The filtration efficiency of PTFE membrane was comparable to that of fiberglass filter,and its initial resistance was 50%lower than that of fiberglass filter.However,the dust-loading performance of PTFE membrane was inferior to that of fiberglass filter,which made the former more suitable for situation equipped with regeneration or研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1955收稿日期：2021-09-13；修改稿日期：2021-12-31。
高效空气过滤材料的特点
高效空气过滤材料的特点、发展经历及趋势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。
1、空气过滤材料的发展空气过滤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。