HEPA标准是什么？

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2019-05-07     环球过滤分离技术网    guolv6

根据美国HEPA的标准就是针对直径为0.3微米（头发直径的1/200）的颗粒物，拦截效果必须达到99.97%，换句话说，就是有10000个直径为0.3微米的颗粒物奔向这张过滤网，最后只有3个能够穿透出来。等同于欧洲标准中的H13.
       衡量过滤效果的颗粒物不大不小，为什么偏偏是0.3微米呢？早在1942年美国实施曼哈顿计划为了阻挡核辐射粒子，经研究创立了HEPA理论，确定了粒子扩散运动最难捕捉的就是0.3微米（PM0.3）的颗粒。

① 直径在0.3微米以上的颗粒物，重量相对大一些，当空气气流接触到纤维时，气流会变换方向，绕着纤维。但大一些的颗粒物由于重量大，无法同时跟着气流变换方向，就会撞击到纤维上，被纤维阻挡，这种过滤作用叫做“惯性撞击效用”。所以，大于0.3微米的粒子，越大，惯性越大也就越容易被去除。

② 相对应的，直径小于0.1微米的最小颗粒粉尘，由于重量特别小，会在空气中做无规则的布朗运动，与气流的方向会有差异，增加撞击纤维的机会。这种过滤作用叫做“扩散效用”。所以，当粒子小于0.1微米时，粒子越小，布朗运动就越强烈，粒子撞击的次数越多，过滤效果也越好。

③ 直径在0.1-0.3微米之间尤其是0.3微米的颗粒物是最难阻挡的。这也是为什么业界以对0.3微米的颗粒物的过滤率来界定HEPA滤网等级。它们最容易跟着气流走，绕着HEPA的纤维，不容易接触到纤维，也不容易在空气中晃动。这些最难阻挡的颗粒物叫做“最具有穿透性的颗粒物”（MPPS）。


所有等级的HEPA滤网过滤效果都是按照MPPS来计算的。比如，H13的滤网过滤效率是99.97%，这意味着最具有穿透性的颗粒物的过滤效果不少于99.97%，而小于0.1微米的颗粒物和大于0.3微米的颗粒物过滤效果会更高一些（甚至达到99.99%）。

（MPPS法其实就是粒子计数法，因为其所用的检测仪器为粒子计数器或凝结核粒子计数器。该方法的相关标准有：欧洲EN1882-1998~2000，美国IES-RP-CC007.1-1992。该方法是目前国际主流的测试方法。）



HEPA滤网的净化原理并不仅仅只是简单地像筛子一样过滤掉比网眼大的颗粒来净化空气。任何HEPA滤网的基础都是0.5到5微米厚的相互交叉的纤维。纤维之间的距离大概是5到50微米，那么如此大空隙的滤网，又是怎么阻挡0.3微米甚至更小的颗粒物呢？是依靠细颗粒物与滤网间的范德华力形成吸附效果来黏住微尘.


纤维之间的网眼空隙允许气流通过，但由于层层排列，细小的颗粒物撞到杂乱交织的纤维上，从而被吸附住。在这个微观尺度，纤维与微尘分子间的范德华力已经足以克服气流的影响，将两者“粘附”在一起。

（注：分子间作用力指存在于分子(molecule)与分子之间或惰性气体(noble gas)原子(atom)间的作用力，又称范德华力(van der waals)，具有加和性属于次级键。）

在HEPA滤网里面的颗粒物，只要接触到纤维，就会被有效拦住，永远离开不了纤维的表面。这种作用叫做“拦截效用”。另外，不断进入滤网的颗粒物，只要接触到已经被拦住的颗粒物，也就会贴到现有的颗粒物上。


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