高效空气滤纸过滤性能测试方法的研究
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摘要
随着现代科技的发展，对空气环境中悬浮微粒的控制，无论在粒子数
量还是大小方面都提出了更高的要求。这就对空气净化行业提出了更高的
要求，必须开发研制具有高性能的空气过滤材料和装置。滤纸测试手段的
发展是制造更好过过滤材料的保证。由于我国目前现行的高效滤纸测试国
家标准已经有十几年没有修订，已不能适应高效滤纸行业的发展。所以，
根据国际上日趋通行的欧洲标准 EN1822，我们搭建了最易透过粒径法高
效滤纸测试台，用最易透过粒径效率来标示高效滤纸的效率。
我们根据欧洲标准 EN1822-3 标准选择各种测试设备，搭建测试台。
这主要包括测试系统的设计，发尘设备的选择，颗粒计数系统的优化及采
样稀释系统的研制。
通过对自行研制的实验台实验数据的分析和实验误差的计算，证明最
易透过粒径测试台的稳定性和测试数据的可重复性。通过实验，验证风速
与效率的关系和风速对最易透过粒径的影响，说明风速在滤纸测试中的重
要作用。
另外，选择高效滤纸在具有代表性的测试台进行了对比测试，包括钠
焰台、油雾仪、TSI8130、ATI Q127 等等。分析测试结果，说明高效滤纸
测试的现状，证明了最易透过粒径测试方法的性能先进性。
总之，通过搭建最易透过粒径测试台，对比不同的滤纸测试方法，得
出为适应滤纸行业的发展，在我国高效滤纸测试标准中引进最易透过粒径
法是必要的。
With the development of modern science and technology, people have higher
control in quantity and size of particles in air than before. So we have to produce
high efficiency air filter media to meet these requirements. However the premise of
making high efficiency filter media is the testing method of the efficiency for filter
media. The present China standard has not been amended for many years and isn’t
adapted to the development of filter media. Therefore according to European
Standard-EN1822, which is popular in world, we build the test system, and mark the
efficiency of filter media with most penetrating particle size.
According to EN1822, we chose suitable testing equipments and build the test
system. The building procedure of test system mainly consists of the design of
testing system, the selection of aerosol production system, counting system
optimization and the establishment of sample air dilute system.
Through the analysis of testing results and the calculation of testing error, we
prove the stability and repeatability of most penetrating particle size test system. We
verify the relation between airflow velocity and media filtration efficiency and the
influence of airflow velocity to most penetrating particle size. We also illuminate
the importance of airflow velocity in the test of filter media.
In addition we did round-robin test for different kinds of HEPA filter media in
representative testing system to demonstrate possible variations, which include
sodium flame test system, oil dust testing system, TSI8130 and ATI Q127 and so on.
We analysis the test results, expound the current status of filter media testing and
prove that the most penetrating particle size test system is advanced.
Finally, after building our MPPS test system and comparing different test
methods, we can conclude it is necessary to introduce most penetrating particle size
testing method into China HEPA filter media testing standard to meet the
development of filter media.
量还是大小方面都提出了更高的要求。这就对空气净化行业提出了更高的
要求，必须开发研制具有高性能的空气过滤材料和装置。滤纸测试手段的
发展是制造更好过过滤材料的保证。由于我国目前现行的高效滤纸测试国
家标准已经有十几年没有修订，已不能适应高效滤纸行业的发展。所以，
根据国际上日趋通行的欧洲标准 EN1822，我们搭建了最易透过粒径法高
效滤纸测试台，用最易透过粒径效率来标示高效滤纸的效率。
我们根据欧洲标准 EN1822-3 标准选择各种测试设备，搭建测试台。
这主要包括测试系统的设计，发尘设备的选择，颗粒计数系统的优化及采
样稀释系统的研制。
通过对自行研制的实验台实验数据的分析和实验误差的计算，证明最
易透过粒径测试台的稳定性和测试数据的可重复性。通过实验，验证风速
与效率的关系和风速对最易透过粒径的影响，说明风速在滤纸测试中的重
要作用。
另外，选择高效滤纸在具有代表性的测试台进行了对比测试，包括钠
焰台、油雾仪、TSI8130、ATI Q127 等等。分析测试结果，说明高效滤纸
测试的现状，证明了最易透过粒径测试方法的性能先进性。
总之，通过搭建最易透过粒径测试台，对比不同的滤纸测试方法，得
出为适应滤纸行业的发展，在我国高效滤纸测试标准中引进最易透过粒径
法是必要的。
With the development of modern science and technology, people have higher
control in quantity and size of particles in air than before. So we have to produce
high efficiency air filter media to meet these requirements. However the premise of
making high efficiency filter media is the testing method of the efficiency for filter
media. The present China standard has not been amended for many years and isn’t
adapted to the development of filter media. Therefore according to European
Standard-EN1822, which is popular in world, we build the test system, and mark the
efficiency of filter media with most penetrating particle size.
According to EN1822, we chose suitable testing equipments and build the test
system. The building procedure of test system mainly consists of the design of
testing system, the selection of aerosol production system, counting system
optimization and the establishment of sample air dilute system.
Through the analysis of testing results and the calculation of testing error, we
prove the stability and repeatability of most penetrating particle size test system. We
verify the relation between airflow velocity and media filtration efficiency and the
influence of airflow velocity to most penetrating particle size. We also illuminate
the importance of airflow velocity in the test of filter media.
In addition we did round-robin test for different kinds of HEPA filter media in
representative testing system to demonstrate possible variations, which include
sodium flame test system, oil dust testing system, TSI8130 and ATI Q127 and so on.
We analysis the test results, expound the current status of filter media testing and
prove that the most penetrating particle size test system is advanced.
Finally, after building our MPPS test system and comparing different test
methods, we can conclude it is necessary to introduce most penetrating particle size
testing method into China HEPA filter media testing standard to meet the
development of filter media.
引文
参考文献
[1]赵荣义，0.1μm 粒子洁净技术研究，洁净与空调技术，1995，（1）：2～
6
[2]郭建芬、徐小浩，0．1μmULPA 过滤器和低阻 HEPA 过滤器的开发，
洁净与空调技术，2001，(1)：16～20
[3]姜坪、刘梅红，空气过滤材料的发展与应用，现代纺织技术,2002,
10(4):52～55
[4]饶邦群，玻纤空气过滤纸，西南造纸，2000，(4)：36～36
[5]康定学，超细微粒空气过滤纸，中国造纸，1997,16(2)：15～18
[6]赵璜、屠恒忠，过滤纸和过滤纸板，纸和造纸，2000，(4)：49～50
[7]张高书、万正华, 新型高级玻璃纤维滤纸机的研制简介，四川造纸，
1990，(4)：271～272
[8]黄铭德，高效及超高效滤纸对现在和未来洁净室过滤工程发展趋势的影
响，洁净与空调技术，1997，(3)：23～27
[9]王小兵、朱平，玻璃纤维滤材的现状、发展及玻纤针刺毡的加工技术，
全国过滤材料生产技术与应用交流会，2000，48～57
[10]李润年、汪德容，高效玻璃纤维空气滤纸过滤特性测定方法的比较，
天津造纸，1990，(3)：16～21
[11]张维茹，滤纸的主要技术要求及其影响因素，天津造纸，1990，(1)：
88～93
[12]张桂萍, 空气过滤纸及其研究方向, 天津造纸，1994，16(2)：4～6
[13]刘来红、王世宏，高效空气过滤纸的发展与研究，第六届全国非均相
分离学术交流会暨均相分离新型技术推广会，1999，56～60
[14]邓嘉琳、孙骏，玻璃纤维空气过滤纸的增强途径，西南造纸，1999，
28(1)：24～26
[15]范晓玲，新型环保用耐高温复合滤料的研究，[硕士学位论文]，天津；
天津工业大学，2001
[16]许钟麟，空气洁净技术原理，上海：同济大学出版社，1998
[17]沈雪峰，空气过滤器在改善室内空气品质中的应用，[硕士学位论文]，
上海；同济大学，2000,83～85
[18]蔡杰，空气过滤 ABC，北京，中国建筑工业出版社，2002，140～240
[19]国家标准局，GB 6166-85，高效滤料性能试验方法 透过率和阻力，北
京：中国标准出版社，1986-07
[20]European Committee for Standardization, EN 1822-1 High Efficiency Air
Filters (HEPA and ULPA) –Part 1: Classification, Performance Testing,
Marking，1998
57
参考文献
[21]European Committee for Standardization, EN 1822-2 High Efficiency Air
Filters (HEPA and ULPA) –Part 2: Aerosol Production, Measuring
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[22]European Committee for Standardization, EN 1822-3 High Efficiency Air
Filters (HEPA and ULPA) –Part 3: Testing Flat Sheet Filter Media，1998
[23]European Committee for Standardization, EN 1822-4 High Efficiency Air
Filters (HEPA and ULPA) –Part 4: Determining Leakage of Filter
Element，2000
[24]European Committee for Standardization, EN 1822-5 High Efficiency Air
Filters (HEPA and ULPA) –Part 5: Determining the Efficiency of Filter
Element，2000
[25]M.Jamriska, D.Martin and L.Morawska, Investigation of the filtration
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[26]Mary E.Pierce, HEPA filter media media testing: 1950-2000, 25th
DOE/NRC Nuclear Air Cleaning and Treatment Conference, 72～78
[27]Norman Lifshutz and Mary Pierce, A general correlation of MPPS
penetration as a function of face velocity with the model 8140 using the
certitest 8160, 24th DOE/NRC Nuclear Air Cleaning and Treatment
Conference, 72～78
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[30]Shih Chen Wang and Richard C. Flagan, Scanning electrical Mobility
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[31]林秉乐，超小 DOS 单分散气溶胶粒子发生器，洁净与空调技术，1996，
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[32]Bohren C.F.,,Huffman D.R.,Absorbtion and scattering of Light by Small
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[33]Bayvel L.P.and Jones A.R. Electromagnetic scattering and its
Applications.London: Applied Science Publishers Ltd., 1981
[34]黄廷磊，洁净介质中颗粒状污染物的光学检测技术研究：[博士论文]，
上海；上海理工大学，2000
[35]余荣宾，改进小角前向光散射法颗粒测试理论与技术研究：[硕士论文]，
华南师范大学，2002
[36]刘子超，赵云惠，液雾及颗粒的激光测量原理，北京：宇航出版社，
1988,1～9
[37]许玉望，流体力学泵与风机，北京：中国建筑工业出版社，1995：123～
125
58
参考文献
[38]刘俊杰，朱能，尘埃粒子计数器计数损失的分析研究，洁净与空调技
术，2002，(2)：21～23
[39]刘俊杰，刘斌，王君山，光散射粒子计数器校正的讨论，洁净与空调
技术，2001，(2)：22～24
[40]Heidenreich and S. Friehmelt, Calibration of optical particle counters by
means of an aerodynamic particle sizer, Journal of Aerosol Science, 1996,
27(9), 345-346
[41]赵荣义，许为全、钱蓓妮.光学粒子计数器的计数误差.清华大学，1987
[42]Hoell.Claudia and O’Dowd.Colin, Measurements of recently formed
particles in the coastal environment with a spatial array of condensation
particle counters,Journal of Aerosol Science, 1999, 30 (1), 251-252
[43]阎凤文，测量数据的处理方法，北京：原子能出版社，1988：39～105
[44]藤敏康，实验误差与数据处理，南京：南京大学出版社，1989：79～
96
[45]樊功瑜，误差理论与测量平差，上海：同济大学出版社，1998：7～72
59
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59
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