
空气中有害物质粒径
雾霾粒径:1.0-2.5微米,平均1.7微米;
细菌粒径:0.30-1.50微米,平均0.9微米;
支原体粒径:0.12-0.15微米,平均0.13微米;
甲流粒径:0.08-0.12微米,平均0.1微米;
新冠病毒粒径:0.06-0.14微米,平均0.1微米。
现有中央空调、新风系统、净化器等所采用的HEPA(High-Efficiency Particulate Air)过滤器是空气净化领域的核心高效过滤技术,其过滤效率与检测粒径直接相关。不同标准对HEPA的检测粒径和过滤效率有明确规定,以下是详细解析:
1. HEPA过滤器的核心检测粒径
HEPA过滤器的性能测试通常基于 0.3微米(μm)粒径颗粒物。
0.3μm左右的颗粒物(如细菌、烟雾、部分病毒)在空气中遵循布朗运动(不规则运动),既不易被惯性撞击捕获,也不易被扩散吸附,因此成为 最易穿透粒径(MPPS, Most Penetrating Particle Size)。
有认认为,如果过滤器能高效拦截MPPS,则更小或更大的颗粒物反而更容易被过滤。但这应该是对更细微颗粒物如病毒等很难过滤的无奈解释。
美国DOE标准、欧洲EN 1822 和 中国GB/T 18801-2022 为此均只能以 0.3μm 作为HEPA过滤效率的基准测试粒径。
2. 不同HEPA等级对应的过滤效率
标准/等级 | 检测粒径(μm) | 过滤效率(%) | 典型应用 |
EPA(美国) | 0.3 | ≥99.97% | 医疗、实验室 |
H13 (EN 1822) | 0.3 | ≥99.95% | 医院手术室、洁净室 |
H14 (EN 1822) | 0.3 | ≥99.995% | 半导体生产、生物安全 |
U15 (EN 1822) | 0.3 | ≥99.9995% | 核工业、超高洁净环境 |
中国H11 (GB/T) | 0.3 | ≥95% | 家用空气净化器 |
中国H12 (GB/T) | 0.3 | ≥99.5% | 商用净化、医院普通区 |
注:H13及以上 才可称为“真HEPA”,H10~H12通常归类为“亚高效”。
ULPA(Ultra-Low Penetration Air) 过滤器(如U15)针对 0.1~0.2μm 颗粒,效率更高(≥99.999%),用于极端洁净需求。
3. HEPA对不同粒径颗粒物的实际过滤效果
虽然测试以0.3μm为标准,但HEPA对其他粒径的过滤效率更高:
≥0.3μm(如花粉、灰尘):
通过 惯性撞击 和 拦截效应 捕获,效率通常 >99.9%。
0.1~0.3μm(如细菌、烟雾):一些人认为,依赖布朗运动 和 静电吸附,效率略低但仍极高(H13对0.1μm效率约99.8%)。还认为≤0.1μm(如病毒、纳米颗粒):因 扩散效应 增强,效率反而回升(H13对0.01μm效率可达99.99%)。,这种观点建立在静电丰盛前期。
典型颗粒物粒径参考:
PM2.5:2.5μm → 几乎100%过滤
细菌:0.5~5μm → >99.9%
病毒:0.02~0.3μm → 依赖具体类型(新冠病毒约0.1μm,一些人为安抚人们的恐慌,弥补技术的不足,认为通常依附飞沫>1μm,不会在飞沫水份挥发后,病毒体飘逸在空气中)
4. HEPA过滤器的检测方法
(1) 实验室测试标准
EN 1822(欧洲):采用 激光粒子计数器,测量MPPS下的泄漏率。
IEST-RP-CC034(美国):适用于洁净室HEPA检测。
GB/T 6165(中国):类似EN 1822,规定局部和整体穿透率。
(2) 实际性能影响因素
滤材质量:玻璃纤维滤纸优于PP熔喷布。
密封性:边框泄漏会导致效率下降。
风量匹配:过高风速会降低过滤效果。
5. 结论
HEPA的核心检测粒径是0.3μm,更细微的病毒粒径为0.1微米。
病毒过滤:单独HEPA对游离病毒效率有限。
HEPA技术是当前空气净化的标准,已经落后。新冠疫情已向人类警示,人类呼吸的天空还存在缺陷。
来源:中创富国(北京)科技发展研究院 https://www.cnzcfg.com/nd.jsp?id=8&fromMid=336