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空氣過濾器的原型是人們?yōu)楸Ｗo(hù)呼吸而使用的呼吸保護(hù)器具。據(jù)記載，早在一世紀(jì)的羅馬，人們在提純水銀的時候就用粗麻制成的面具進(jìn)行保護(hù)。在此之后的漫長時間里，空氣過濾器也取得了進(jìn)展，但其主要是作為呼吸保護(hù)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(jìn)一步的認(rèn)識。
精密空氣過濾器的迅速發(fā)展與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)。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(jìn)行了深入研究，使空氣過濾器得到改善和發(fā)展。60年代，HEPA過濾器問世。70年代，采用微細(xì)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(dá)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(yán)重的問題，于是又產(chǎn)生了性能更高的ULPA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(jìn)的空氣過濾器。
過濾器本身的設(shè)計也取得了顯著進(jìn)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、防菌等方面也取得很大的進(jìn)展，滿足了一些特殊的需求。
空氣過濾器的應(yīng)用：
隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)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(rèn)識到空氣過濾系統(tǒng)不僅要保護(hù)機械設(shè)備，還要保護(hù)人。因此，空氣過濾的應(yīng)用范圍越來越廣泛。
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)備還常用在下列場合：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。
1、空氣過濾器住宅市場：
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。但與普通玻璃纖維過濾器相比，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。
佰倫公司是靜電過濾器市場的領(lǐng)頭羊，其產(chǎn)品采用波紋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)裝填較松散，因而氣流阻力較小。佰倫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，絕大多數(shù)住宅沒有空氣過濾系統(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)用存在著潛在的巨大市場。
2、空氣過濾器辦公樓應(yīng)用：
要求改善辦公室空氣質(zhì)量的推動力是先進(jìn)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?xì)浠衔锖统粞醯膩碓?。干法照相?fù)制機產(chǎn)生碳?xì)浠衔?、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?xì)浠衔铩⒊粞鹾涂晌肓Ｗ?；等等。這些產(chǎn)物已經(jīng)嚴(yán)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、車站等場所面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)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m3,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)計在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_(dá)到五億美元。
3、空氣過濾器室內(nèi)空氣凈化器運用：
隨著建筑標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)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(xì)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(yán)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Filtrete,和更高效的微細(xì)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逐漸增加，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。
4、空氣過濾器生產(chǎn)工廠運用：
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(jìn)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ULPA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(xì)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(yán)格的是毒性。某些重金屬如汞、砷、鉻、鈹?shù)榷拘院艽螅渑欧畔拗品浅?yán)格。在空氣毒性方面，美國和德國已經(jīng)通過了新的更嚴(yán)格的立法。執(zhí)行新的立法后，空氣毒性的限制由原來的20mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)）降低到010004mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)）。為達(dá)到這一目標(biāo)，工廠需要更先進(jìn)的高效空氣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(xì)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(xì)玻璃纖維HEPA過濾器又向前推進(jìn)了一步。
5、空氣過濾器醫(yī)院運用：
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(jìn)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(hù)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(jìn)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(hù)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(jìn)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(dá)到100級。一般建議使用頂部HEPA過濾系統(tǒng)，它能覆蓋至少3m×3m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(hù)理單元等。最新進(jìn)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。
6、空氣過濾器食品加工運用：
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(kuò)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(jìn)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(hù)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(jìn)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。
展望未來的空氣過濾器市場我們可以發(fā)現(xiàn)：
（1）在當(dāng)前的空氣過濾器市場中，以微細(xì)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(rèn)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(xì)玻璃纖維過濾器。
?。?）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(dá)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一個巨大的市場。
?。?）空氣過濾器市場發(fā)展趨勢全球化。發(fā)展中國家購買增長率將比發(fā)達(dá)國家快。
刺激今后幾年過濾器市場快速發(fā)展的因素包括：
?、侔l(fā)展中國家大量新工廠的建設(shè)；
?、跉W洲和日本等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇；
?、凼澜绶秶鷥?nèi)對環(huán)境保護(hù)的更嚴(yán)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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