>HEPA（High-Efficiency Particulate Air）是高效率空氣微粒子過濾網(wǎng)的簡稱，即『高效過濾器』。常見的濾料是玻璃纖維，而大多采用的是PTFE。

∇下圖為PTFE和玻璃纖維數(shù)據(jù)對(duì)比

	PTFE	玻璃纖維	對(duì)比結(jié)論
凈化效率	99.99%	99.90%	更高效0.09%
過濾最小粉塵直徑（微米）	0.075	0.14	過濾更小粉塵
風(fēng)阻（Pa）	80	350	約1/5~1/3
同效率材料厚度（微米）	10	500	約1:50
電耗（（kwh/yr）*3）	352	692	約1：2
單位面積材料成本比	7：1	成本更高
抗撕裂程度	強(qiáng)	弱	強(qiáng)度更高

*欲知此表格數(shù)據(jù)將帶來哪些具體影響，請(qǐng)下滑

在眾多空氣凈化濾材中，為何選擇了成本更高的PTFE？

我們將通過以下3點(diǎn)來完成說明：

1.PTFE是什么？

2.PTFE如何實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的凈化效率？

3.PTFE應(yīng)用于空氣凈化將帶來哪些良好體驗(yàn)？

*在論述中，將以常見的玻璃纖維為參照物，來說明PTFE的各項(xiàng)性能

1. PTFE是什么？

PTFE(polytetrafluoroethylene)是聚四氟乙烯的英文簡稱，俗稱塑料王。

與真空吸塵器、專業(yè)口罩、常用的手機(jī)外殼、剃須刀、汽車車燈等所用的原材料一致。

可制成管、棒、帶、板、薄膜等形式。PTFE的單位面積材料成本，是參照物玻璃纖維的7倍。

肺保系列產(chǎn)品和潔凈新風(fēng)機(jī)第3級(jí)過濾采用的超級(jí)過濾器就是PTFE多孔質(zhì)膜。

2. PTFE如何實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的凈化效率？

空氣過濾器的過濾機(jī)理主要有6種，對(duì)于小粒徑粒子，主導(dǎo)作用是『攔截作用』。

濾料纖維孔徑越小，表面積越大，攔截效果越顯著，去除亞微米級(jí)粒子的效果就越顯著[2]。

通過實(shí)驗(yàn)探究PTFE和玻纖的最易穿透粒徑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如下：

PTFE的最易穿透粒徑（可過濾的最小粉塵直徑）約為0.075微米，玻璃纖維濾料約為0.14微米。

根據(jù)數(shù)學(xué)積分原理可知，效率曲線與100%所圍面積可以表示穿透粒子的總數(shù)量[2]。

面積越小，所允許穿過的粒子總數(shù)越少，過濾效率更高，效率曲線如下圖：

據(jù)了解，粉塵直徑小于5微米，可直接穿透肺泡隨呼吸進(jìn)入人體血液，而PTFE可過濾更多更小的粉塵，對(duì)人體保護(hù)強(qiáng)度更大。[2]。

3.PTFE應(yīng)用于空氣凈化時(shí)，將帶來哪些更優(yōu)的使用體驗(yàn)？

PTFE獨(dú)特的化學(xué)性能，使得其應(yīng)用于空氣凈化領(lǐng)域時(shí)，除了更高的凈化效率，相較于玻璃纖維還能實(shí)現(xiàn)以下突出優(yōu)點(diǎn)：

a. 通透性強(qiáng)，風(fēng)阻小使電耗更低；

b. 更長時(shí)間使用壽命，從而降低更換耗材的頻率。

*風(fēng)阻更低，降低電耗

如何在滿足99.9%過濾效能的前提下，實(shí)現(xiàn)低風(fēng)阻？

PTFE薄膜具有細(xì)&薄的特點(diǎn)，在顯微鏡下放大3000倍查看PTFE薄膜和玻璃纖維的物理結(jié)構(gòu)[1]如下：

PTFE薄膜纖維直徑：0.05-0.2微米；厚度約為10微米。

即每平方厘米有1億個(gè)孔，而一只圓珠筆的筆端，可容納1000-2000個(gè)孔。

相同的膜孔勁，玻璃纖維的纖維直徑高出2-25倍，厚度約為500微米，是PTFE膜的50倍。

因此，要滿足相同的濾塵效率，玻纖制成的濾料厚度必然增加。

這個(gè)物理屬性將對(duì)風(fēng)阻帶來怎樣的影響？

氣壓是由單位空間的空氣密度決定的，在滿足相同濾塵效率、相同氣流量，通過PTFE薄膜和玻璃纖維2種過濾介質(zhì)后，余壓情況將展現(xiàn)2者的風(fēng)阻情況，如下圖：

（藍(lán)色為玻璃纖維濾料；紅色為PTFE濾料）

橫軸為不同的氣流量，縱軸為壓力損耗值。直觀可見：PTFE膜的壓力損失約為玻纖的1/2。以日常風(fēng)力水平，玻璃纖維的風(fēng)阻為350PA，PTFE膜的風(fēng)阻在80~120PA，約為玻纖的1/3。

電力損耗由氣流量、壓力損耗、送風(fēng)效率、運(yùn)行時(shí)間共同決定。

因此壓力損耗越少，電耗隨之減少，因此選用PTFE作為超級(jí)過濾器的材料，符合遠(yuǎn)大“節(jié)能環(huán)保”的理念。

*更長使用壽命

在經(jīng)過濃硫酸煮沸60分鐘后的PTFE完好無損，已見其耐高溫、耐腐蝕，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特性。

此外相比于玻纖，用相同強(qiáng)度的異物作劃破刺激，結(jié)果如下圖：PTFE不易破損[1]。

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引用：

[1]《無塵室用TEMISH產(chǎn)品介紹》

[2]《PTFE覆膜過濾器在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用的可行性研究》.同濟(jì)大學(xué).碩士論文

轉(zhuǎn)自：https://www.toutiao.com/a6452077638935642637/

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