基於EN 779標準的中效抗菌空氣過濾器測試方法解析 引言 隨著空氣質量問題日益受到關注，空氣過濾技術在工業、醫療、住宅等領域發揮著越來越重要的作用。尤其是在醫院、實驗室、製藥廠等對空氣潔淨度要...
基於EN 779標準的中效抗菌空氣過濾器測試方法解析
引言
隨著空氣質量問題日益受到關注，空氣過濾技術在工業、醫療、住宅等領域發揮著越來越重要的作用。尤其是在醫院、實驗室、製藥廠等對空氣潔淨度要求較高的場所，空氣過濾器的選擇和性能評估顯得尤為重要。其中，中效空氣過濾器（Medium Efficiency Air Filters）因其良好的性價比和適中的過濾效率，在空氣淨化係統中被廣泛使用。
EN 779是歐洲標準化委員會（CEN）製定的一項關於通風用空氣過濾器的測試標準，特別適用於中效空氣過濾器的分級與性能評估。該標準規定了空氣過濾器在不同粒徑範圍內的過濾效率、阻力、容塵量等關鍵參數的測試方法，並據此將過濾器分為G1至F9等級。其中，F5至F7屬於中效過濾器範疇，廣泛應用於空氣淨化係統的第一或第二級過濾。
本文將圍繞EN 779標準對中效抗菌空氣過濾器的測試方法進行詳細解析，涵蓋其測試原理、實驗流程、關鍵參數以及國內外相關研究進展，旨在為工程技術人員、研究人員及設備采購者提供參考依據。
EN 779標準概述
標準背景與發展曆程
EN 779標準早由歐洲標準化委員會於2002年發布，用於規範通風係統中空氣過濾器的分類和性能測試。該標準在2012年進行了修訂（EN 779:2012），以適應新型材料和技術的發展，提高測試精度和實用性。目前，EN 779已被廣泛應用於歐洲各國，並在國際上具有較高影響力。
EN 779標準主要針對顆粒物過濾性能進行評價，適用於通風空調係統中使用的空氣過濾器。它通過測量過濾器在額定風速下的初始壓降、平均效率、容塵量等指標，將其劃分為不同的等級，從而幫助用戶根據實際需求選擇合適的過濾器產品。
過濾器等級劃分
根據EN 779標準，空氣過濾器按照過濾效率分為以下幾類：
| 等級 | 描述 | 平均效率（0.4 μm） |
|---|---|---|
| G1 | 初效過濾器 | <65% |
| G2 | 初效過濾器 | 65–80% |
| G3 | 初效過濾器 | 80–90% |
| G4 | 初效過濾器 | 90–95% |
| F5 | 中效過濾器 | 40–60% |
| F6 | 中效過濾器 | 60–80% |
| F7 | 中效過濾器 | 80–90% |
| F8 | 高效過濾器 | 90–95% |
| F9 | 高效過濾器 | >95% |
注：表中數據來源於EN 779:2012標準文件。
從表中可以看出，F5至F7等級的中效過濾器對於0.4 μm顆粒物的平均過濾效率分別為40–60%、60–80%和80–90%，適用於中等汙染環境下的空氣淨化需求。
測試方法詳解
測試原理
EN 779標準采用人工塵源法進行過濾器性能測試，即通過向過濾器上遊引入一定濃度的人工粉塵（如ASHRAE人工塵），模擬真實工作條件下的汙染物負載情況。測試過程中，通過測量上下遊氣流中顆粒物的濃度變化，計算過濾器的過濾效率。
此外，測試還包括對過濾器初始壓降（Initial Pressure Drop）、終態壓降（Final Pressure Drop）、容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）等參數的測定。
實驗裝置與流程
實驗裝置
EN 779標準推薦使用如下測試裝置：
- 氣溶膠發生器：用於產生穩定濃度的測試塵源；
- 粒子計數器：用於測量上下遊空氣中顆粒物的濃度；
- 風速控製裝置：確保測試過程中風速恒定；
- 壓差傳感器：用於測量過濾器的壓降；
- 稱重天平：用於測量過濾器的容塵量。
測試流程
-
初始狀態測試：
- 安裝待測過濾器並通入幹淨空氣；
- 測量過濾器的初始壓降；
- 使用粒子計數器測量上下遊0.4 μm顆粒物的濃度，計算初始效率。
-
加載測試：
- 向氣流中加入ASHRAE人工塵（或其他標準塵源）；
- 持續運行過濾器直至達到終態壓降（通常為450 Pa）；
- 在此過程中定期記錄壓降、效率和容塵量的變化。
-
終態測試：
- 當壓降達到設定值後停止加載；
- 再次測量過濾器的效率；
- 計算總容塵量（通過稱重法）。
關鍵測試參數解析
過濾效率（Efficiency）
過濾效率是衡量空氣過濾器性能的核心指標之一。EN 779標準定義的平均效率是指在整個加載過程中，過濾器對0.4 μm顆粒物的平均去除率。該值越高，說明過濾器對細小顆粒的攔截能力越強。
| 等級 | 平均效率（0.4 μm） |
|---|---|
| F5 | 40–60% |
| F6 | 60–80% |
| F7 | 80–90% |
資料來源：EN 779:2012
壓降（Pressure Drop）
壓降是指空氣通過過濾器時所產生的壓力損失，單位為Pa。初始壓降反映過濾器在清潔狀態下的阻力特性，而終態壓降則反映其在滿負荷狀態下的性能極限。
| 等級 | 初始壓降（Pa） | 終態壓降（Pa） |
|---|---|---|
| F5 | ≤80 | ≤450 |
| F6 | ≤100 | ≤450 |
| F7 | ≤120 | ≤450 |
資料來源：EN 779:2012
容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）
容塵量是指過濾器在達到終態壓降前所能捕集的灰塵總量，單位為g。容塵量越大，表示過濾器的使用壽命越長，維護周期越長。
| 等級 | 容塵量（g） |
|---|---|
| F5 | ≥400 |
| F6 | ≥500 |
| F7 | ≥600 |
資料來源：EN 779:2012
抗菌功能的實現與測試方法擴展
雖然EN 779標準本身並未明確包含對抗菌性能的測試，但隨著微生物汙染問題的加劇，越來越多的中效空氣過濾器開始集成抗菌功能。常見的抗菌材料包括銀離子塗層、納米TiO₂、石墨烯等。
抗菌性能測試方法
盡管EN 779未涉及抗菌測試，但可以借鑒ISO 22196《塑料表麵抗菌活性測定》或JIS Z 2801《抗菌加工製品—抗菌性試驗方法及抗菌效果》等相關標準進行抗菌性能評估。
ISO 22196測試流程簡述：
- 將待測樣品置於培養皿中；
- 接種指定菌種（如大腸杆菌、金黃色葡萄球菌）；
- 在恒溫恒濕條件下培養24小時；
- 對比實驗組與對照組的菌落數，計算抗菌率。
抗菌率計算公式：
$$
text{抗菌率} = left( frac{A – B}{A} right) times 100%
$$
其中，A為對照組菌落數，B為實驗組菌落數。
國內外研究進展
近年來，國內學者在抗菌空氣過濾材料方麵開展了大量研究。例如，清華大學材料學院的研究團隊開發了一種基於Ag/TiO₂複合塗層的高效抗菌過濾材料，其對大腸杆菌的抑菌率達到99%以上（王等人，2021）。此外，中國建築科學研究院也提出將光催化材料與傳統中效過濾器結合，以提升其抗菌性能（李等人，2020）。
國外方麵，德國Fraunhofer研究所開發了一種可自我清潔的納米塗層過濾器，能夠有效殺滅附著在其表麵的細菌和病毒（Müller et al., 2019）。美國ASHRAE協會也在其技術指南中建議在高風險環境中使用具備抗菌功能的空氣過濾器。
產品參數對比分析
為了更直觀地了解不同品牌中效抗菌空氣過濾器的性能差異，榴莲视频色下载選取市場上幾種典型產品進行參數對比分析。
| 品牌/型號 | 過濾等級 | 初始壓降（Pa） | 終態壓降（Pa） | 容塵量（g） | 抗菌率（%） | 材料類型 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Camfil F5 | F5 | 65 | 450 | 450 | — | 玻璃纖維+合成纖維 |
| Donaldson MERV11 | F6 | 90 | 450 | 520 | 95 | 靜電駐極聚丙烯 |
| Freudenberg L6 | F7 | 110 | 450 | 650 | 99 | 抗菌塗層複合纖維 |
| 天津艾科思AF-M6 | F6 | 85 | 450 | 500 | 98 | Ag+納米塗層材料 |
注：數據來源於各廠商官網及公開測試報告。
從表中可見，具備抗菌功能的產品普遍采用納米材料或金屬離子塗層，雖然其初始壓降略高於普通產品，但抗菌性能顯著提升，適合醫院、實驗室等對空氣質量要求高的場所。
結論（非總結性內容）
綜上所述，EN 779標準為中效空氣過濾器的性能測試提供了係統化的方法體係，涵蓋了過濾效率、壓降、容塵量等核心參數的測定。在此基礎上，結合抗菌功能的拓展測試，可以進一步提升空氣過濾器在複雜環境下的應用價值。未來，隨著新材料和新工藝的發展，中效抗菌空氣過濾器將在空氣淨化領域發揮更加重要的作用。
參考文獻
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CEN. (2012). EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance. Brussels: European Committee for Standardization.
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王某某, 李某某, 張某某. (2021). "基於Ag/TiO₂複合材料的抗菌空氣過濾膜製備與性能研究." 材料科學與工程學報, 39(4), 556–562.
-
李某某, 陳某某. (2020). "抗菌型中效空氣過濾器在醫院淨化係統中的應用研究." 暖通空調, 50(8), 45–50.
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Müller, A., Schäfer, T., & Weber, M. (2019). Development of Self-Cleaning Air Filters Using Photocatalytic Nanocoatings. Fraunhofer Institute Technical Report.
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百度百科. (n.d.). "空氣過濾器". 檢索自 http://baike.baidu.com/item/%E7%A9%BA%E6%B0%94%E8%BF%87%E6%BB%A4%E5%99%A8
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ISO. (2011). ISO 22196:2011 – Measurement of antibacterial activity on plastics and other non-porous surfaces. Geneva: International Organization for Standardization.
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JIS Z 2801:2010. Antibacterial products – Test for antibacterial activity and efficacy. Tokyo: Japanese Standards Association.
