纳米纤维滤纸介绍

纳米纤维滤纸是空气过滤器的核心过滤部件，其作用是过滤气体以提供清洁的空气。空气过滤器的工作要求是能够进行高效的空气过滤，纳米纤维滤材对亚微米颗粒的过滤效率是常规的微米纤维滤材所无法比拟的。这一特性决定了纳米纤维在空气中颗粒污染物的分离（电子工业、无菌室、室内环境净化、新风系统、工业高效除尘等）等领域具有广阔的应用前景。

纳米纤维滤纸的优点：高效率、长寿命、易清洁。

纳米纤维滤纸是一种关键性、基础性的空气净化材料，其特点是在普通纤维素滤纸表面直接喷涂一层纳米纤维，使用表面纳米纤维层的高孔隙率和低表面能，完成对空气中粗大粉尘及微小颗粒物的高效低阻过滤。纳米滤纸比传统木浆纸有更好的可清洁性，配合反吹净化设备的运用可有效提高滤芯的使用寿命。

 普通空气过滤器一般采用木浆纤维滤纸，属于深层过滤（如图1所示），起初过滤效率很低，灰尘先进入滤料的内部，堵塞部分孔隙，过滤效率才有所提升。但这种方式有如下弊端：①增大了过滤阻力，运行能耗高；②在清灰过程不太可能被清除，降低滤料使用寿命；③污染物容易在风压的作用下，脱落到清洁区，影响过滤效果。

纳米纤维滤材（如图2所示），是在较粗的木浆纤维滤纸材料表面覆盖一层超细的纳米纤维材料。纳米纤维涂层的存在，可以大幅减少滤纸的名义孔径，大幅增加比表面积，可以将更多的细颗粒拦截在滤纸表面，且粉尘较容易被反吹清除，过滤机理从深层过滤变为表面过滤（如图3所示）。同时，由于滑移效应的存在，看似层叠在木浆纤维层表面的细纤维涂层并没有增加滤纸的进气阻力，从而达到了过滤效率与压力降的完美平衡。

如图4所示，过滤材料随着纤维直径的减小，单位面积内的纤维根数显著增加，纤维未搭接处形成的孔隙尺寸显著减小，过滤效率明显提升，对于常规过滤材料很难拦截的PM 2.5污染物有很高的拦截效率。

图4 纤维直径与孔隙尺寸和过滤效率之间的关系

纤维直径减小，纤维比表面积增大（如图5所示）。比表面积的增大，增加了颗粒与纤维接触而被吸附的几率，特别是对常规过滤材料无法过滤的100-500 nm的微细颗粒的捕捉与分离，纳米纤维滤料是常规滤料无法比拟的，可以捕获PM2.5污染物中粒径最细小的颗粒。 

纳米纤维滤材孔隙率高达70-90 %，而常规微米纤维滤材孔隙率在40 %左右。纳米纤维滤材良好的透气性可有效降低设备运营能耗，降低保养运营成本，达到节能环保的功效。

五、纳米纤维滤纸应用领域

纳米纤维与木浆纸结合强度高、孔径小，可实现高效低阻过滤，且易于反吹清灰，广泛用于商用车进气系统、燃气轮机进气系统、空压机进气系统、工业除尘、重载卡车滤清器等领域。