Почему PM0.3 — самая трудная для фильтрации частица?
Nanofiltech Объясняет фильтрацию воздуха максимально просто
В индустрии фильтрации воздуха часто повторяется одно утверждение:
«PM0.3 — самая трудная для фильтрации частица».
Но почему именно 0,3 микрометра? Почему не 1 микрометр или 0,1 микрометра? И почему стандарты HEPA всегда определяют эффективность для PM0.3?
Сегодня мы объясним — четко и просто:
- l Почему PM0.3 — это самый сложный для улавливания размер частиц
- l Почему стандарты HEPA определяются на уровне 0,3 мкм
- l Как нанотехнологии улучшают эффективность фильтрации PM0.3
1. Фильтрация воздуха — это не «сито», а четыре физических механизма
Механическая фильтрация воздуха работает за счет четырех комбинированных механизмов:
① Инерционное осаждение
Крупные частицы не могут следовать за потоком воздуха и сталкиваются с волокнами. ✔ Высокоэффективно для частиц > 1 мкм
② Перехват
Частицы, следующие за потоком воздуха, приближаются к волокнам достаточно близко, чтобы быть уловленными.✔ Эффективно для частиц среднего размера
③ Диффузия
Ультрадисперсные частицы случайным образом движутся из-за броуновского движения и сталкиваются с волокнами.✔ Высокоэффективно для частиц < 0,1 мкм
④ Просеивание
Частицы, более крупные, чем размер пор, напрямую блокируются.✔ Эффективно для крупных частиц
Все механические воздушные фильтры работают за счет этих четырех механизмов.
2. Почему PM0.3 труднее всего фильтровать?
Вот ключевой момент:
Размер частиц | Инерционное осаждение | Перехват | Диффузия |
> 1 мкм | Сильное | Среднее | Слабое |
< 0,1 мкм | Слабое | Слабое | Сильное |
0,3 мкм | Слабое | Слабое | Слабое |
PM0.3 находится точно в слабой зоне всех основных механизмов улавливания.
Это:
- l Слишком маленькие для сильного инерционного осаждения
- l Слишком большие для эффективной диффузии
- l Недостаточно близко для сильного перехвата
Именно поэтому PM0.3 известен как MPPS (наименьший размер проникающих частиц).
Стандарты HEPA используют 0,3 мкм, потому что: Если фильтр может эффективно улавливать PM0.3, он будет работать еще лучше для всех других размеров частиц.
3. Почему более мелкие частицы (0,1 мкм) легче фильтровать?
Это распространенное заблуждение.
С точки зрения физики, ультрадисперсные частицы легче улавливаются.
Чрезвычайно мелкие частицы испытывают броуновское движение, хаотично перемещаясь в воздухе. Их нерегулярные траектории увеличивают вероятность столкновения с волокнами фильтра.
В результате:
- l PM0.1 и PM0.05 часто улавливаются более эффективно, чем PM0.3
- l HEPA-фильтры высокоэффективны при улавливании частиц размером с вирус
- l PM0.3 остается самым сложным размером, а не самым мелким
4. Почему нанотехнология особенно эффективна для PM0.3
Диаметры нановолокон обычно составляют от 100 до 300 нм, что намного меньше, чем у обычных волокон (3–10 мкм).
Это обеспечивает несколько преимуществ:
1. Более высокая плотность волокон и площадь поверхности. Затрудняет проникновение частиц.
2. Более однородная структура пор. Уменьшает пути обхода и утечки.
3. Поверхностная фильтрация. Частицы PM0.3 улавливаются на поверхности материала.
4. Высокая эффективность при низком перепаде давления. Повышает энергоэффективность.
5. Отсутствие электростатического распада. Производительность остается стабильной при влажности и со временем.
Вот почему такие отрасли, как производство полупроводников, фармацевтика, пищевая промышленность, фотовольтаика, производство аккумуляторов и операции с высокой запыленностью, быстро переходят на:
- l HEPA / ULPA фильтры с нановолокном
- l HVAC фильтры с нановолокном
- l Промышленные фильтры с нановолокномфильтрующие картриджи
5. Как оценивается эффективность фильтрации PM0.3?
Согласно международным стандартам:
- l H13: ≥ 99,97% при 0,3 мкм
- l H14: ≥ 99,995% при 0,3 мкм
- l U15: ≥ 99,9995% при 0,3 мкм
После достижения производительности по PM0.3:
- l Более крупные частицы (PM1, PM2.5, PM5) фильтруются легче
- l Более мелкие частицы (PM0.1, PM0.05) улавливаются еще более эффективно
- l Загрязнители размером с вирус эффективно контролируются
Вот почему Nanofiltech широко применяет технологии композитных нановолокон и ePTFE в фильтрующих материалах HEPA/ULPA.
6. Решения Nanofiltech, оптимизированные для PM0.3
Nanofiltech предлагает:
- l Композитные фильтрующие материалы HEPA / ULPA с нановолокнами
Для полупроводниковой, фармацевтической, электронной промышленности и лабораторий
- l Фильтрующие материалы на основе целлюлозы с покрытием из нановолокон для картриджей
Для металлообработки, порошковой окраски, цементной и горнодобывающей промышленности
- l Композитные материалы ePTFE + нановолокно
Для высокотемпературных, влажных и антистатических сред
- l Энергоэффективные высокоэффективные фильтры HVAC
Оптимизированы для улавливания PM0.3 при низком перепаде давления
Наше преимущество заключается не только в высокой эффективности, но и в стабильной работе на протяжении всего срока службы.
Вывод: PM0.3 — это не невозможно, это требует передовых технологий
PM0.3 известен не потому, что это самая маленькая частица, а потому, что ее наиболее сложно уловить в рамках физики фильтрации.
Технология нановолокон коренным образом изменила эту проблему.
В течение следующего десятилетия, под влиянием более строгих стандартов чистоты и растущих затрат на энергию, все больше отраслей будут переходить к:
- l HEPA-фильтры на основе нановолокон
- l HVAC-фильтры на основе нановолокон
- l Промышленные фильтрующие картриджи на основе нановолокон
Nanofiltech продолжит разрабатывать высокоэффективные, стабильные и энергосберегающие решения для воздушной фильтрации для мировых отраслей.