过滤效率测试

过滤效率测试是评估过滤材料或装置对特定污染物（如颗粒物、液体杂质等）拦截能力的关键方法，广泛应用于空气净化器、口罩、水处理设备等领域。

以下是其核心内容及操作要点（不使用表格和公式）：

一、测试原理

通过测量过滤前后流体（空气或液体）中污染物的浓度或颗粒数量，计算过滤材料对目标污染物的去除比例，反映其过滤能力。

核心逻辑：过滤效率 =（过滤前污染物量 - 过滤后污染物量）÷ 过滤前污染物量 × 100%。

二、主要测试类型及方法

1. 空气过滤效率测试（以颗粒物为例）

适用场景：口罩、空气过滤器、通风系统等。

测试步骤：

发生污染物：在封闭测试舱内释放均匀分布的颗粒物（如氯化钠气溶胶、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）气溶胶），模拟真实污染环境。

采样测量：

用采样器分别收集过滤前（上游）和过滤后（下游）的空气样本，通过激光粒子计数器或光度计测定颗粒物浓度（如不同粒径的颗粒数，如 0.3μm、0.5μm）。

对于口罩等小型过滤材料，需固定在测试夹具上，控制气流流量（如 85L/min）模拟人体呼吸速率。

关键指标：

颗粒物过滤效率（PFE）：针对特定粒径颗粒物的拦截能力（如医用口罩需检测 0.3μm 颗粒的过滤效率≥95%）。

气流阻力：过滤材料对气流的阻碍程度（如口罩两侧压差，需控制在合理范围以保证佩戴舒适性）。

2. 液体过滤效率测试（以杂质过滤为例）

适用场景：水处理滤芯、液压油过滤器、食品饮料过滤设备等。

测试步骤：

配置污染液：在纯净液体中添加已知浓度的污染物（如泥沙、金属颗粒、微生物）。

过滤与采样：

让污染液以恒定流速通过过滤装置，收集过滤后的液体。

用浊度计测量过滤前后液体的浊度（反映杂质含量），或通过显微镜观察颗粒数量及大小。

关键指标：

浊度去除率：过滤后浊度降低的比例（如饮用水过滤要求浊度≤1NTU）。

纳污容量：过滤材料在失效前能截留的污染物总量，影响使用寿命。

三、影响测试结果的关键因素

污染物特性：

颗粒粒径（小颗粒更难过滤）、形状、浓度；液体污染物的黏度、pH 值等。

测试条件：

气流或液流的流速（流速越快，过滤效率可能下降）、温度、压力。

过滤材料特性：

材质（如熔喷布、活性炭、膜材料）、结构（层数、孔隙率）、使用时长（新材与老化材效率差异）。

四、测试标准与应用场景

常见标准：

空气过滤：GB 2626-2019《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》（口罩测试）、ISO 16890（空气过滤器分级）。

液体过滤：GB/T 14041.1-2010《液压滤芯结构完整性测试方法》、ASTM D2928（水过滤效率测试）。

应用场景：

医疗领域：检测口罩对病毒载体（如气溶胶）的过滤能力。

工业领域：测试液压系统滤芯对金属碎屑的拦截效果，避免设备磨损。

环保领域：评估水处理设备对重金属、悬浮物的去除效率。

五、注意事项

安全操作：

测试有害污染物（如生物气溶胶）时，需在生物安全柜或负压环境中进行，避免泄漏。

设备校准：

激光粒子计数器、浊度计等仪器需定期校准，确保数据准确。

多维度评估：

除效率外，需结合阻力、寿命、成本综合判断过滤材料性能（如高效滤芯可能阻力较大，需平衡效率与能耗）。

通过标准化的过滤效率测试，可直观反映过滤产品的性能优劣，为选型、设计优化及质量控制提供依据。