HEPA шүүлтүүрийн материал гэж юу вэ?

HEPA шүүлтүүрийн үйлдвэрлэлийн процессууд

ГүйцэтгэлHEPA шүүлтүүрийн хэрэгсэлнь зөвхөн материалын найрлагаас гадна шилэн бүтцийг бүрдүүлэхэд ашигладаг үйлдвэрлэлийн процессоос хамаарна. Үүнд дараах гол үйл явцууд багтана.

1. Хайлуулах (полимер орчин)

Хайлуулах үлээх нь полимер HEPA орчин үйлдвэрлэх үндсэн арга юм. Энэ процесст полимер үрэл (жишээлбэл, полипропилен)-ийг хайлуулж, жижиг цоргоор шахаж гаргадаг. Дараа нь өндөр хурдтай халуун агаарыг хайлсан полимер урсгалаар үлээж, тэдгээрийг хэт нарийн ширхэгтэй утас (ихэвчлэн 1-5 микрометр диаметртэй) болгон сунгаж, хөдөлж буй конвейерийн туузан дээр байрлуулдаг. Шилэн утас хөрөх үед тэдгээр нь санамсаргүй байдлаар хоорондоо холбогдож, сүвэрхэг, гурван хэмжээст бүтэцтэй нэхмэл бус тор үүсгэдэг. Нүх сүвний хэмжээ болон ширхэгийн нягтралыг агаарын хурд, полимерийн температур, шахалтын хурдыг хянах замаар тохируулж болох бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэгчдэд орчныг тодорхой үр ашиг, агаарын урсгалын шаардлагад нийцүүлэн тохируулах боломжийг олгодог. Хайлуулах орчин нь өртөг хэмнэлттэй бөгөөд өргөтгөх боломжтой тул олноор үйлдвэрлэсэн HEPA шүүлтүүрийн хамгийн түгээмэл сонголт болдог.

2. Цахилгаан спиннинг (Нанофайбер Медиа)

Электроспиннинг нь хэт нарийн ширхэгтэй полимер утас (10-100 нанометрийн диаметртэй нано ширхэг) үүсгэхэд ашигладаг илүү дэвшилтэт процесс юм. Энэ аргаар полимер уусмалыг өндөр хүчдэлийн цахилгаан тэжээлд холбогдсон жижиг зүүгээр тариурт хийдэг. Хүчдэл өгөхөд зүү болон газардуулсан коллекторын хооронд цахилгаан орон үүсдэг. Полимер уусмалыг зүүнээс нарийн тийрэлтэт урсгал хэлбэрээр татаж гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь агаарт сунаж хатаж, коллектор дээр нимгэн, сүвэрхэг дэвсгэр хэлбэрээр хуримтлагддаг нано ширхэг үүсгэдэг. Нано ширхэгтэй HEPA медиа нь маш сайн шүүлтүүрийн үр ашгийг санал болгодог, учир нь жижиг ширхэгүүд нь хэт нарийн ширхэгтэй тоосонцорыг ч барьж чаддаг нягт нүх сүвний сүлжээг бий болгодог. Нэмж дурдахад, жижиг ширхэгтэй диаметр нь агаарын эсэргүүцлийг бууруулж, даралтын уналтыг бууруулж, эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч электроспиннинг нь хайлуулахаас илүү цаг хугацаа их шаарддаг бөгөөд үнэтэй тул голчлон эмнэлгийн хэрэгсэл, сансрын шүүлтүүр зэрэг өндөр хүчин чадалтай хэрэглээнд ашигладаг.

3. Нойтон аргаар угсрах арга (Шилэн шилэн материал)

Шилэн ширхэгт HEPA медиаг ихэвчлэн цаас үйлдвэрлэхтэй төстэй нойтон аргаар шахах аргаар үйлдвэрлэдэг. Эхлээд шилэн ширхэгийг богино урттай (1-5 миллиметр) хэрчиж, ус болон химийн нэмэлтүүд (жишээлбэл, холбогч ба тараагч)-тай хольж, зуурмаг үүсгэдэг. Дараа нь зуурмагийг хөдөлж буй тор (төмөр тор) руу шахаж, ус урсаж, санамсаргүй чиглэлд шилэн ширхэгийн дэвсгэр үлдээдэг. Дэвсгэрийг хатааж, халааж, холбогчийг идэвхжүүлдэг бөгөөд энэ нь ширхэгийг хооронд нь холбож хатуу, сүвэрхэг бүтэц үүсгэдэг. Нойтон аргаар шахах процесс нь ширхэгийн тархалт болон зузааныг нарийн хянах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр шүүлтүүрийн тогтвортой ажиллагааг хангадаг. Гэсэн хэдий ч энэ процесс нь хайлуулахаас илүү эрчим хүч их шаарддаг бөгөөд энэ нь шилэн ширхэгт HEPA шүүлтүүрийн өндөр өртөгт нөлөөлдөг.

HEPA шүүлтүүрийн гол гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд

HEPA шүүлтүүрийн үр нөлөөг үнэлэхийн тулд хэд хэдэн гол гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг (KPI) ашигладаг.

1. Шүүлтүүрийн үр ашиг

Шүүлтүүрийн үр ашиг нь хамгийн чухал KPI бөгөөд орчинд баригдсан бөөмсийн хувийг хэмждэг. Олон улсын стандартын дагуу жинхэнэ HEPA орчин нь 0.3 µm бөөмсийн хувьд (ихэвчлэн "хамгийн их нэвтэрдэг бөөмсийн хэмжээ" буюу MPPS гэж нэрлэдэг) хамгийн багадаа 99.97% үр ашигтай байх ёстой. Дээд зэрэглэлийн HEPA орчин (жишээ нь, EN 1822 стандартын дагуу HEPA H13, H14) нь 0.1 µm хүртэлх жижиг бөөмсийн хувьд 99.95% буюу түүнээс дээш үр ашигтай байж болно. Үр ашгийг диоктил фталат (DOP) тест эсвэл полистирол латекс (PSL) бөөмсийн тест гэх мэт аргуудыг ашиглан шалгадаг бөгөөд энэ нь орчинд нэвтрэхээс өмнө болон дараа бөөмсийн концентрацийг хэмждэг.

2. Даралтын уналт

Даралтын уналт гэдэг нь шүүлтүүрийн орчны агаарын урсгалд тэсвэртэй байдлыг хэлнэ. Даралтын уналт бага байх нь зүйтэй, учир нь энэ нь эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг (HVAC систем эсвэл агаар цэвэршүүлэгчийн хувьд), амьсгалах чадварыг сайжруулдаг (амьсгалын аппаратны хувьд). HEPA орчны даралтын уналт нь түүний шилэн кабелийн нягтрал, зузаан, нүх сүвний хэмжээнээс хамаарна: жижиг нүх сүвтэй нягтралтай орчин нь ихэвчлэн илүү өндөр үр ашигтай боловч даралтын уналт өндөр байдаг. Үйлдвэрлэгчид эдгээр хүчин зүйлсийг тэнцвэржүүлж, өндөр үр ашигтай болон бага даралтын уналтыг хоёуланг нь санал болгодог орчинг бий болгодог - жишээлбэл, шилэн кабелийн нягтралыг нэмэгдүүлэхгүйгээр үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд электростатик цэнэглэгдсэн шилэн кабелийг ашигладаг.

3. Тоос хадгалах багтаамж (DHC)

Тоос барих чадвар гэдэг нь даралтын уналт нь тогтоосон хязгаараас (ихэвчлэн 250–500 Па) хэтэрсэн эсвэл үр ашиг нь шаардлагатай түвшингээс доош унахаас өмнө тухайн орчны барьж чадах хамгийн их тоосонцрын хэмжээ юм. Өндөр DHC нь шүүлтүүр нь удаан эдэлгээтэй, солих зардал болон засвар үйлчилгээний давтамжийг бууруулдаг гэсэн үг юм. Шилэн шилэн орчин нь илүү хатуу бүтэцтэй, нүх сүвний эзэлхүүн ихтэй тул полимер орчинтой харьцуулахад илүү өндөр DHC-тэй байдаг тул үйлдвэрлэлийн байгууламж гэх мэт тоос ихтэй орчинд тохиромжтой.

4. Химийн болон температурын эсэргүүцэл

Мэргэшсэн хэрэглээний хувьд химийн болон температурын эсэргүүцэл нь чухал KPI юм. Шилэн шилэн материал нь 250°C хүртэл температурыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд ихэнх хүчил болон суурийн нөлөөнд тэсвэртэй тул шатаах үйлдвэр эсвэл химийн боловсруулах үйлдвэрт ашиглахад тохиромжтой. PTFE дээр суурилсан полимер материал нь химийн бодист маш тэсвэртэй бөгөөд 200°C хүртэл температурт ажиллах боломжтой бол полипропилен материал нь халуунд бага тэсвэртэй (хамгийн их ажиллах температур ~80°C) боловч тос болон органик уусгагч бодисуудад сайн тэсвэртэй байдаг.

HEPA шүүлтүүрийн хэрэглээ

HEPA шүүлтүүрийн хэрэгслийг цэвэр агаар, тоосонцоргүй орчин шаардлагатай байгаатай холбоотойгоор салбарын олон салбарт өргөн хүрээнд ашигладаг.

1. Эрүүл мэнд ба анагаах ухаан

Эмнэлэг, клиник, эмийн үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад HEPA шүүлтүүрийн орчин нь агаарт тархдаг эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүд (жишээ нь, бактери, вирус, хөгцний спор) тархахаас урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнийг мэс заслын өрөө, эрчимт эмчилгээний тасаг (ICU), эм үйлдвэрлэх цэвэр өрөө, амьсгалын аппарат, амьсгалын аппарат зэрэг эмнэлгийн хэрэгсэлд ашигладаг. Шилэн утас болон PTFE дээр суурилсан HEPA орчин нь өндөр үр ашигтай, химийн бодист тэсвэртэй, ариутгах процессыг (жишээ нь, автоклавдах) тэсвэрлэх чадвартай тул энд илүүд үздэг.

2. HVAC болон барилгын агаарын чанар

Арилжааны барилга, дата төв, орон сууцны халаалт, агааржуулалт, агааржуулалтын (HVAC) системүүд нь дотор агаарын чанарыг сайжруулахын тулд HEPA шүүлтүүрийн хэрэгслийг ашигладаг. Полимер HEPA хэрэгслийг хямд өртөг, эрчим хүчний хэмнэлттэй тул орон сууцны агаар цэвэршүүлэгч болон HVAC шүүлтүүрт түгээмэл ашигладаг бол шилэн кабелийн хэрэгслийг тоос ихтэй орчинд зориулсан томоохон хэмжээний арилжааны HVAC системд ашигладаг.

3. Аж үйлдвэр ба үйлдвэрлэл

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, электроник үйлдвэрлэл, автомашины угсралт зэрэг үйлдвэрлэлийн орчинд HEPA шүүлтүүрийн материалыг маш бага тоосонцортой (куб фут тутамд ногдох тоосонцроор хэмжигддэг) цэвэр өрөөг арчлахад ашигладаг. Эдгээр хэрэглээнд мэдрэмтгий эд ангиудын бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд өндөр зэрэглэлийн HEPA орчин (жишээ нь, H14) шаардлагатай. Шилэн утас болон нийлмэл орчин нь өндөр үр ашигтай, бат бөх чанараараа энд илүүд үздэг.

4. Хэрэглээний бүтээгдэхүүн

HEPA шүүлтүүрийн орчин нь тоос сорогч, агаар цэвэршүүлэгч, нүүрний маск зэрэг өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүнд улам бүр ашиглагдаж байна. Полимер хайлмал үлээгч орчин нь N95/KN95 амьсгалын аппаратны үндсэн материал бөгөөд энэ нь COVID-19 цар тахлын үед агаарт тархдаг вирусээс хамгаалахад зайлшгүй шаардлагатай болсон. Тоос сорогчийн хувьд HEPA орчин нь нарийн тоос, харшил үүсгэгчийг агаарт буцааж гаргахаас сэргийлж, доторх агаарын чанарыг сайжруулдаг.

HEPA шүүлтүүрийн материалын ирээдүйн чиг хандлага

Цэвэр агаарын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж, технологи хөгжихийн хэрээр HEPA шүүлтүүрийн материалын ирээдүйг хэд хэдэн чиг хандлага бүрдүүлж байна:

1. Нанофибер технологи

Нано ширхэгт суурилсан HEPA медиа хөгжүүлэх нь гол чиг хандлага бөгөөд эдгээр хэт нарийн ширхэгт утаснууд нь уламжлалт медиатай харьцуулахад илүү өндөр үр ашигтай, даралтын уналтыг багасгадаг. Цахилгаан ээрэх болон хайлуулах технологийн дэвшил нь нано ширхэгт медиаг үйлдвэрлэхэд илүү зардал багатай болгож, хэрэглээний болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээг өргөжүүлж байна. Судлаачид мөн хуванцар хаягдлын талаарх байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд нано ширхэгт медиад биологийн задралд ордог полимер (жишээлбэл, полилактик хүчил, PLA) ашиглахыг судалж байна.

2. Электростатик сайжруулалт

Электротактик цэнэг ашиглан бөөмсийг барьж авдаг цахилгаан шүүлтүүрийн орчин улам бүр дэвшилтэт болж байна. Үйлдвэрлэгчид электростатик цэнэгийн ашиглалтын хугацааг сайжруулж, шүүлтүүрийн ашиглалтын хугацаанд тогтвортой ажиллагааг хангах шинэ цэнэглэх техникүүдийг (жишээлбэл, корона цэнэг алдалт, трибоэлектрик цэнэглэлт) боловсруулж байна. Энэ нь шүүлтүүрийг байнга солих хэрэгцээг бууруулж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг.

3. Олон үйлдэлт медиа

Ирээдүйн HEPA шүүлтүүрийн орчин нь тоосонцорыг барих, үнэрийг арилгах, хийг саармагжуулах зэрэг олон функцийг гүйцэтгэхээр зохион бүтээгдэх болно. Үүнийг идэвхжүүлсэн нүүрс, фотокаталитик материал (жишээлбэл, титаны давхар исэл) болон нянгийн эсрэг бодисыг орчинд нэгтгэснээр хийж байна. Жишээлбэл, нянгийн эсрэг HEPA орчин нь шүүлтүүрийн гадаргуу дээрх бактери, хөгцний өсөлтийг дарангуйлж, хоёрдогч бохирдлын эрсдлийг бууруулдаг.

4. Тогтвортой материалууд

Байгаль орчны талаарх мэдлэг нэмэгдэхийн хэрээр илүү тогтвортой HEPA шүүлтүүрийн материалуудыг ашиглах шаардлага гарч байна. Үйлдвэрлэгчид нэг удаагийн шүүлтүүрийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахын тулд сэргээгдэх нөөц (жишээлбэл, ургамлын гаралтай полимер) болон дахин боловсруулах боломжтой материалыг судалж байна. Үүнээс гадна, одоо байгаа полимер орчны дахин боловсруулах чадвар болон био задралын чадварыг сайжруулах, хогийн цэг дэх шүүлтүүрийн хаягдлын асуудлыг шийдвэрлэх хүчин чармайлт гаргаж байна.

HEPA шүүлтүүрийн материал нь агаарт байгаа жижиг хэсгүүдийг онцгой үр ашигтайгаар барьж авах зориулалттай тусгай суурь бөгөөд хүний ​​эрүүл мэндийг хамгаалах, салбар бүрт цэвэр орчинг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Уламжлалт шилэн ширхэгээс эхлээд дэвшилтэт полимер нано ширхэг болон нийлмэл бүтэц хүртэл HEPA шүүлтүүрийн материалын найрлагыг янз бүрийн хэрэглээний өвөрмөц шаардлагыг хангахаар тохируулсан байдаг. Хайлуулах, цахилгаанаар эргүүлэх, нойтон байдлаар тавих зэрэг үйлдвэрлэлийн процессууд нь шүүлтүүрийн бүтцийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь эргээд шүүлтүүрийн үр ашиг, даралтын уналт, тоос шороо барих чадвар зэрэг гол гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдэд нөлөөлдөг. Технологи хөгжихийн хэрээр нано ширхэгийн технологи, цахилгаан статик сайжруулалт, олон үйлдэлт дизайн, тогтвортой байдал зэрэг чиг хандлага нь HEPA шүүлтүүрийн хэрэгсэлд инновацийг бий болгож, илүү үр ашигтай, зардал багатай, байгаль орчинд ээлтэй болгож байна. Эрүүл мэндийн, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл эсвэл хэрэглээний бүтээгдэхүүний аль ч салбарт HEPA шүүлтүүрийн хэрэгсэл нь цэвэр агаар, эрүүл ирээдүйг хангах чухал хэрэгсэл хэвээр байх болно.