给你最全面的空气净化知识-静电驻极滤网

2.3 静电驻极滤网

静电驻极滤网技术，是利用加载静电驻极的无纺布来集尘，是升级版的HEPA技术。优点是低风阻，高效率，高容尘量。以3M“高效静电空气过滤网”为代表， 采用突破性携带永久静电的滤材，有效阻隔空气中大于0.1微米的颗粒污染物，如粉尘、毛屑、花粉、细菌等，同时超低阻抗确保节能。目前在家庭及车载空调(如上汽、大众、通用等知名品牌畅销车型)以及一些商用建筑领域(如鸟巢、北京饭店、首都机场三期)得到广泛应用。

2.3.1 除尘原理

驻极体空气过滤材料除原有的机械阻挡作用外，还依靠静电力直接吸引空气中的带电微粒并将其捕获，或诱导空气中的中性微粒产生极性再将其捕获，从而更有效地过滤空气中的亚微米粒子，在不增加空气阻力的情况下显著提高过滤效率。

2.3.2 驻极体

驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料，具有在无外电场的条件下能自身产生静电作用力的特性。根据驻极体电荷的来源和性质，驻极体材料中的电荷可分为空间电荷和极化电荷两类。空间电荷主要是从介质外面经施加的电场推斥，沉积到介质表面或注入到介质表层一定深度，被介质表面或内部的各种陷阱捕获的带电粒子(如电子、离子等)，也称为驻极体的捕获电荷。极化电荷是通过冻结取向偶极子和界面极化而形成的，这种电荷被束缚在分子内，不能脱离分子转移到其他部位，故也被称为束缚电荷。驻极体材料分类

用作驻极体的原材料需要优异的介电性能，如高体电阻和表面电阻、高介电击穿强度、低吸湿性和透气率等。驻极体材料可分为无机驻极体、聚合物驻极体和生物驻极体。

（1）生物驻极体：主要由天然生物驻极体和人工生物驻极体组成。巴西棕桐蜡是第一个人工生物驻极体，它是由热极化方法制成的一种蜂蜡、松香和树脂的共混体极性材料。生物驻极体不仅包括蛋白质、聚多糖、多核苷酸和核酸也包括胶原蛋白、血红蛋白、壳多糖等生物大分子。

（2）有机驻极体：以氟碳聚合物为代表的高绝缘性氟聚合物，如聚四氟乙烯（PTFE）、氟化乙丙烯共聚物（PFA）、聚全氟乙丙烯（Teflon-FEP）、可溶性聚乙烯（PFA）、聚偏氟乙烯（PVDF）等都是性能优良的有机驻极体材料。聚丙烯是一种常用的驻极体材料，由于它的非极性、疏水性、且电阻率高等特点，使其驻极性能优异，常用作过滤材料。但有机驻极体材料的电荷储存性能比无极驻极体材料差，特别是在温度较高或潮湿的环境下电荷容易衰减，影响产品的使用寿命。

（3）无机驻极体：无机驻极体主要分四类，a氧化物类：二氧化硅，三氧化二铝，氧化锌、氧化钡，二氧化钛，五氧化二钽等。二氧化硅是国内外研究比较多的无机驻极体材料，特别是它经过表面处理，可以制备高稳定性驻极体；b陶瓷类：钛酸钡、钛酸铅钡；c硅玻璃类：氮化硅；d天然矿石类：勃姆石、电气石。无极驻极体具有高稳定性、耐高温高湿、寿命长、可以在半导体工艺制成微型化集成器件，可以开发出新型的微型电子产品，对军工、航天、通讯、自动化等有重大意义。

2.3.3 驻极体过滤材料及特点

用作空气过滤材料的主要是高聚物驻极体材料。高绝缘性氟聚合物，如聚四氟乙烯（PTFE）、氟化乙丙烯共聚物（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）等都是性能优良的驻极体材料。聚丙烯（PP）无纺布驻极体在通常环境条件下的电荷稳定性能可与聚四氟乙烯驻极体相媲美。

与传统HEPA过滤网相比驻极体过滤材料具有高效、低阻、节能且抗菌的优点。普通的纤维过滤材料主要依靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、重力沉降等机械阻挡作用来过滤空气中的微粒，因此对粒径小于1μm的粒子过滤效果不理想。只有当过滤材料纤维十分细小和密实时才能高效地捕获这些微小的颗粒，这导致过滤材料空气阻力增大，进而导致空气过滤器运行能耗和成本增加，驻极体空气过滤材料除原有的机械阻挡作用外，还依靠静电力直接吸引空气中的带电微粒并将其捕获，或诱导空气中的中性微粒产生极性再将其捕获，从而更有效地过滤空气中的亚微米粒子，在不增加空气阻力的情况下显著提高过滤效率。由于电场力是长程力，在同样的过滤效率时，驻极体过滤材料空隙的几何尺寸可以大于普通纤维或多孔材料，使驻极过滤器的气流阻力比传统过滤器显著降低，因此可大幅度地节约能源。