近年來(lái),隨著(zhù)中國空氣污染形勢日益嚴峻,空氣質(zhì)量已大大下降。人們大部分時(shí)間都在室內度過(guò),因此室內空氣已引起廣泛關(guān)注,這給空氣凈化器以及實(shí)驗室凈化過(guò)濾材料帶來(lái)了潛在的市場(chǎng)??档氯R凈化表示,空氣凈化器一般是通過(guò)風(fēng)機加速室內空氣流動(dòng),采用循環(huán)過(guò)濾吸附的方法,處理室內漂浮的塵粒、病毒、細菌、有害氣體等污染物,達到凈化空氣的目的。
在電器發(fā)明之前,人們早就發(fā)現靜電具有吸附微小物體的特性。靜電力對于捕獲空氣中的細顆粒非常有效。 因此,實(shí)驗室凈化中,人們繼續考慮使用各種方法在空氣凈化器或過(guò)濾材料中施加靜電,以此提高對空氣的凈化程度。本文康德萊凈化對靜電在實(shí)驗室凈化中的應用形式及特點(diǎn)進(jìn)行了分析,旨在為空氣凈化領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)開(kāi)發(fā)帶來(lái)一些參考。
1.靜電在空氣凈化器中的應用形式
靜電學(xué)認為,電荷是帶電的質(zhì)點(diǎn),在自然界中只存在2種電荷,即正電荷與負電荷,同性電荷相互排斥,異性電荷相互吸引。物體上不發(fā)生移動(dòng)的電荷叫做“靜電”,而發(fā)生一定移動(dòng)的電荷叫做“動(dòng)電”。實(shí)驗室凈化期間,根據庫侖定律,2個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間存在的相互作用力叫做庫侖力,可以根據公式1得到,并且由此可以看出,點(diǎn)電荷之間庫侖力F的大小與電荷量以及電荷距離r、介質(zhì)的相對介電常數ε0有關(guān)。
自20世紀以來(lái),實(shí)驗室凈化期間,靜電吸附不僅廣泛用于工業(yè)靜電除塵器,而且還廣泛用于工業(yè)過(guò)濾器除塵和空氣凈化過(guò)濾材料。由于工業(yè)除塵和空氣凈化均屬于不同工況下的空氣過(guò)濾范疇,因此在除塵過(guò)濾的方式和機理上有很多相似之處。
目前市場(chǎng)上空氣凈化器種類(lèi)很多,但主流的空氣凈化器產(chǎn)品可分為3類(lèi),即濾網(wǎng)過(guò)濾式、靜電吸附式、過(guò)濾+靜電式。在實(shí)驗室凈化中,除了使用濾網(wǎng)以及纖維過(guò)濾材料等機械過(guò)濾式之外,靜電也經(jīng)常被應用到,形成靜電式空氣凈化器;靜電吸附與纖維過(guò)濾結合,可得到纖維靜電過(guò)濾材料,由于靜電的施加與應用方式不同,根據使用過(guò)程中是否有外接電源,分為有源式靜電過(guò)濾材料和無(wú)源式靜電過(guò)濾材料。因此,靜電空氣凈化器可以分為3類(lèi):即靜電凈化器、有源靜電過(guò)濾器、無(wú)源靜電過(guò)濾器。
2.無(wú)源靜電過(guò)濾器
無(wú)源靜電濾波器是無(wú)源靜電濾波器。 在制造過(guò)濾器之前,將靜電施加到纖維材料上,以形成纖維靜電過(guò)濾材料,也稱(chēng)為駐極體纖維過(guò)濾材料。通過(guò)靜電駐極的空氣過(guò)濾材料,能以較低的能耗實(shí)現很高的捕獲效率,同時(shí)兼具靜電除塵低阻力的優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于高效潔凈過(guò)濾材料中。
盡管駐極體纖維過(guò)濾材料在很大程度上解決了過(guò)濾效率和阻力之間的矛盾,但是康德萊凈化表示,實(shí)驗室凈化工程中,駐極體過(guò)濾材料具有不可避免的靜電衰減問(wèn)題。仍然是高效過(guò)濾材料的重點(diǎn)研究方向。