1.空氣過濾器的發(fā)展
“靈潔”牌空氣過濾器的原型是人們?yōu)楸Ｗo呼吸而使用的呼吸保護器具。據(jù)記載，早在一世紀的羅馬，人們在提純水銀的時候就用粗麻制成的面具進行保護。在此之后的漫長時間里，空氣過濾器也取得了進展，但其主要是作為呼吸保護器具用于一些危險的行業(yè)，如有害化學(xué)品的生產(chǎn)。1827 年布朗發(fā)現(xiàn)了微小粒子的運動規(guī)律，人們對空氣過濾的機理有了進一步的認識。
“靈潔”牌空氣過濾器的迅速發(fā)展是與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)的。在第一次世界大戰(zhàn)期間，由于各種化學(xué)毒劑的使用，以石棉纖維過濾紙作為濾煙層的軍用防毒面具應(yīng)運而生。玻璃纖維過濾介質(zhì)用于空氣過濾于1940 年10 月在美國取得專利。50 年代，美國對玻璃纖維過濾紙的生產(chǎn)工藝進行了深入的研究，使空氣過濾器得到了改善和發(fā)展。60 年代， HEPA 過濾器問世； 70 年代，采用微細玻璃纖維過濾紙作為過濾介質(zhì)的HEPA 過濾器，對013 微米粒徑的粒子過濾效率高達99．9998%。八十年代以來，隨著新的測試方法的出現(xiàn)、使用評價的提高及對過濾性能要求的提高，發(fā)現(xiàn)HEPA 過濾器存在著嚴重的問題，于是又產(chǎn)生了性能更高的UL PA 過濾器。目前，各國仍在努力研究，估計不久就會出現(xiàn)更先進的空氣過濾器。
過濾器本身的設(shè)計也取得了顯著進展，其中最重要的是分隔板的去除，即無隔板過濾器的發(fā)展。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質(zhì)的危險，而且有效地增加了過濾面積，提高了過濾效率，并降低了氣流阻力，從而減少了能量消耗。此外，空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水、防菌等方面也取很大的進展，滿足了一些特殊的需求。
2.空氣過濾器的應(yīng)用
隨著環(huán)境污染的日益嚴重和人們環(huán)境意識的加強，空氣質(zhì)量已成為全世界關(guān)注的焦點。現(xiàn)在人們認識到空氣過濾系統(tǒng)不僅要保護機械設(shè)備，還要保護人。因此，空氣過濾的應(yīng)用范圍越來越廣泛。
“靈潔”牌空氣過濾的最大應(yīng)用是住宅樓，其次是商業(yè)和工業(yè)建筑。此外，過濾設(shè)備還常用行下列場合：潔凈室；復(fù)印設(shè)備；室內(nèi)空氣凈化器；麻醉氣體過濾設(shè)備；激光外科手術(shù)應(yīng)用； HVAC 系統(tǒng)（供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)）；恒溫室；計算機打印機；工作室空氣過濾系統(tǒng)；空調(diào)器等。
2.1 住宅市場
由于人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高，住宅原有的空氣過濾系統(tǒng)已不能滿足人們的需要，性能更高的靜電過濾器則成了原有空氣過濾器的首選替代品。但與普通玻璃纖過濾器相比，由于過濾介質(zhì)成本較高，靜電過濾器的應(yīng)用也受到一定的限制。
3M公司是靜電過濾器市場的領(lǐng)頭羊，正積極銷售其產(chǎn)品。3M公司的靜電過濾器采用波紋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)裝填較松散，因而氣流阻力較小。3M公司稱他們過濾器的裝填密度是最適宜的，而且具有很長的壽命。波紋結(jié)構(gòu)還會提高過濾效率，且能夠比平板過濾器捕集更多的粒子。
在中國，住宅絕大多數(shù)沒有空氣過濾系統(tǒng)，但中國的住宅數(shù)量巨大，且每年以數(shù)百萬套的速度遞增。隨著居室內(nèi)空氣質(zhì)量的日益惡劣和人們環(huán)境意識的不斷加強，空氣過濾系統(tǒng)在住宅的應(yīng)用是有前途的，存在著潛在的巨大市場。
2.2 辦公樓應(yīng)用
要求改善辦公室空氣質(zhì)量的推動力是先進的辦公設(shè)備的廣泛應(yīng)用。計算機終端是產(chǎn)生臭氧和揮發(fā)性有機化合物的來源。噴墨打印機是碳氫化合物和臭氧的來源。干法照相復(fù)制機產(chǎn)生碳氫化合物、可吸入懸浮粒子和臭氧；傳真機產(chǎn)生臭氧和揮發(fā)性有機化合物；激光打印機產(chǎn)生碳氫化合物、臭氧和可吸入粒子；等等。這些產(chǎn)物已經(jīng)嚴重地污染了室內(nèi)環(huán)境，并給人身和辦公設(shè)備造成了一定的危害。
據(jù)估計，在美國的辦公樓和公共建筑中有30% 存在室內(nèi)空氣污染問題，尤其公共建筑如機場、車站等所面臨的挑戰(zhàn)遠大于辦公樓。芝加哥D‘Hare 機場大廳空氣流量為每分鐘約5166 萬m 3，為改善空氣質(zhì)量，該處共裝有1100 個預(yù)濾器， 1100 個終濾器和2200 個炭濾器（其中的炭每10—12 個月需更換一次）。預(yù)計2000 年辦公室、商業(yè)及公共建筑對空氣過濾器的需求在全球?qū)⑦_到五億美元。
2.3 室內(nèi)空氣凈化器
隨著建筑標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴格，消費者對室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越重視。尤其是患有過敏癥、哮喘病或呼吸道疾病的人，因為空氣污染影響了他們的正常生活。人們在室內(nèi)度過90% 的時間，而室內(nèi)空氣污染水平可能是室外的2—5 倍。室內(nèi)幾乎所有空間都含有花粉、霉菌、孢子、動物毛發(fā)、煙霧、細菌、病毒和包括石棉在內(nèi)的有害纖維及灰塵。惡劣的空氣質(zhì)量使得哮喘和過敏癥更加嚴重。用空氣凈化器除去室內(nèi)空氣污染物是一種有效的方法。
在便攜式室內(nèi)空氣凈化器市場上有多種產(chǎn)品。發(fā)展最快的是使用高效過濾介質(zhì)的靜電空氣過濾器如3M公司的F ilt rete，和更高效的微細玻璃纖維HEPA過濾器，它們占據(jù)了市場的大部分。在美國空氣凈化器市場以每年10% 以上的速度遞增。日本是繼美國之后的第二大市場。在中國，空氣凈化器的需求也在增加，隨著空氣質(zhì)量的不斷惡化和家庭辦公的出現(xiàn)，空氣凈化器將有一個巨大的潛在市場。
2.4 生產(chǎn)工廠
不同工廠對空氣質(zhì)量的要求差別很大。裝有排煙罩和污染控制設(shè)備的工廠需要補充大量的空氣，如果這些工廠所在地區(qū)環(huán)境空氣受到污染，那么在將補充的空氣分布到工作場所之前必須先進行過濾。在半導(dǎo)體生產(chǎn)和制藥工業(yè)中，對空氣的潔凈度要求較高。典型的工作環(huán)境中，每立方英尺空氣中含有500000 個粒子，而半導(dǎo)體生產(chǎn)的最新要求是每立方英尺空氣中只有1 個粒子。因此，工作間需要用經(jīng)過HEPA 過濾器過濾的潔凈空氣不斷地循環(huán)清洗。為保持HEPA 過濾器的潔凈和壽命，還需要幾段效率較低的預(yù)濾器聯(lián)合使用。
工業(yè)用潔凈室要求連續(xù)有效地去除粒徑更小的粒子。HEPA 過濾器一度是效率最高的過濾器，現(xiàn)在UL PA 過濾器則是效率最高的過濾器，以后更高效率的新一代過濾器也將得以開發(fā)應(yīng)用。微細玻璃纖維過濾介質(zhì)是過濾器介質(zhì)的主要選擇，但膜和靜電增強介質(zhì)已向該領(lǐng)域滲透，并獲得部分應(yīng)用。
對于工廠排放的廢氣，要求最嚴格的是毒性。某些重金屬如汞、砷、鉻、鈹?shù)榷拘院艽?，其排放限制非常嚴格。在空氣毒性方面，美國和德國已?jīng)通過了新的更嚴格的立法。執(zhí)行新的立法后，空氣毒性的限制由原來的20 m g/m 3 （標(biāo)準(zhǔn)）降低到010004 m g/m 3 （標(biāo)準(zhǔn)）。為達到這一目標(biāo)，工廠需要更先進的過濾器以除去亞微粒子。一些德國公司使用傳統(tǒng)的折疊式微細玻璃纖維HEPA 過濾器用于過濾系統(tǒng)，同脈沖空氣潔凈機理相互配合，并使過濾介質(zhì)的波紋更密。一家美國公司則通過設(shè)計管式微細玻璃纖維HEPA 過濾器又向前進了一步。
2.5 醫(yī)院
衛(wèi)生行業(yè)是一個很龐大而特殊的行業(yè)，它對空氣的潔凈度要求也很高。通常，對醫(yī)院空氣的最低要求用效率為30% 的預(yù)濾器和效率為90% 的終濾器結(jié)合使用進行過濾。一般情況下不需要HEPA 過濾器過濾，但在特殊情況下如隔離室、特定的測試和護理區(qū)域則需要HEPA 過濾器過濾。
醫(yī)院的許多HVAC 系統(tǒng)使用100% 的室外空氣，這對于防止病人通過HVAC 系統(tǒng)中的懸浮微生物進行交*感染是很好的策略。但100% 使用室外空氣并不能消除微生物在空氣過濾介質(zhì)中的生長及其對護理環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。因此，現(xiàn)在許多醫(yī)院仍極需先進的HVAC 系統(tǒng)。
衛(wèi)生系統(tǒng)的潔凈室最先用于手術(shù)室。開始它只是在矯形手術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用，因為矯形手術(shù)時間較長，易于引起感染。控制水平較理想的是使用手術(shù)臺附近的空氣潔凈度達到100 級。一般建議使用頂部HEPA過濾系統(tǒng)，它能覆蓋至少3 m×3 m的面積，從而將手術(shù)臺和人包括在內(nèi)。
潔凈室獲得應(yīng)用的其它領(lǐng)域有分娩室、保育室、燒傷室、心臟病人護理單元等。最新進展之一是牙外科手術(shù)潔凈室的應(yīng)用，它降低了在長期手術(shù)過程中醫(yī)務(wù)人員被感染的危險。
2.6 食品加工
食品工業(yè)對于空氣過濾設(shè)備來說，正在成為一個不斷擴大的市場。為保持食品的新鮮口味，用消毒來消除污染的方法已逐漸不被使用。這使得消除與產(chǎn)品相關(guān)的空氣污染更加重要。國家規(guī)定、保險意識和公眾關(guān)注正促使肉加工者、奶制品生產(chǎn)者及其它食品生產(chǎn)者更新他們的空氣過濾系統(tǒng)。
在歐洲，酸奶的罐裝是在潔凈室條件下進行的，其結(jié)果是在不用添加價格昂貴的化學(xué)保鮮劑，產(chǎn)品可以保存較長的時間。
啤酒廠發(fā)現(xiàn)為保護它們的生啤酒，必須控制灌裝車間周圍環(huán)境的空氣污染。在潔凈室進行灌裝是最佳選擇。這類工廠需要100000 級的潔凈室，可以采用頂部通風(fēng)系統(tǒng)，用HEPA 過濾器過濾。
在法國北部的亞眠市， Su lzer 先生為其廚房設(shè)計了潔凈室。Su lzer 的廚房潔凈室級別為100 級，并配有必要的加熱和冷凍設(shè)施。按照美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209 D 規(guī)定，食品應(yīng)在潔凈度100 級、室溫12℃的條件下進行分裝。這樣可以保證無菌操作，其好處是提高質(zhì)量、增加營養(yǎng)、改善口味、延長貯存期。
3.市場趨勢
展望未來的空氣過濾器市場，我們可以發(fā)現(xiàn)：
（1）在當(dāng)前的“靈潔”牌空氣過濾器市場中，以微細玻璃纖維作為過濾介質(zhì)的過濾器仍占主導(dǎo)地位，但膜生產(chǎn)商也正向空氣過濾領(lǐng)域發(fā)展，提供高效的膜濾器，并改善膜在低氣流阻力下過濾的性能。它們認為，在高效空氣過濾和集塵應(yīng)用中，膜濾器不久將取代微細玻璃纖維過濾器。
（2）耐高溫過濾器的發(fā)展將會加快。金屬纖維和陶瓷纖維過濾器已獲得應(yīng)用。玻璃纖維復(fù)合無機膜可以增強纖維的機械性能，賦予濾袋較強的耐高溫性能，使之在高達480℃的溫度下使用。熱電工程、煤氣化系統(tǒng)和垃圾焚燒系統(tǒng)將為耐高溫過濾器提供了一個巨大的市場。
（3）空氣過濾器市場發(fā)展的趨勢是全球化。發(fā)展中國家購買增長率將比發(fā)達國家快。刺激今后幾年過濾器市場快速發(fā)展的因素包括：①發(fā)展中國家大量新工廠的建設(shè)；②歐洲和日本等發(fā)達國家的經(jīng)濟復(fù)蘇；③世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護的更嚴格要求。這種需要、繁榮和環(huán)境意識的結(jié)合必然會激起過濾器市場的迅速發(fā)展。
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