目前，纖維基非織造濾材被廣泛用於空氣過濾。雙層復合型濾材通常由一個初效濾材和一個高效濾材組成，其中初效濾材可以捕獲較大質量的顆粒，延長復合濾材壽命，因此針對初效濾材研究具有重要意義。
美國北卡州立非織造布研究中心在其製備蓬松結構初效非織造濾材的研究項目中使用了Palas® MFP 3000濾材過濾性能測試臺。Palas® MFP 3000憑借高濃度粉塵測試能力和靈活強大的測試功能等優勢，協助測量處於不同容塵階段的含塵濾材樣品，幫助該科研團隊在初效濾材的研究中取得準確的實驗數據。
北卡羅萊納州立大學非織造布研究中心
研究團隊面臨測量挑戰
美國北卡州立非織造布研究中心副教授Eunkyoung Shim與博士生宋宇（現為東華大學紡織學院講師）共同研究製備了一款蓬松結構初效非織造濾材。這款材料是使用聚丙烯和粘合纖維以70:30混紡比製備的纖維基非織造初效濾材。針對蓬松型粗纖維濾材載荷過程中過濾性能和濾材結構演化的研究進展十分有限，這需要對濾材加灰並製成含塵濾材，因此他們迫切需要一臺合適的濾材過濾性能測試臺。
初效過濾材料的測試介質通常為ISO A2精細粉塵，且質量濃度最高可達1000 mg/m3，在這樣高質量濃度的條件下想要準確測量顆粒物粒徑分布並獲悉質量濃度，是非常有挑戰性的。經過調研，市面上多數過濾性能測試系統中的顆粒物測量設備，均需要搭配稀釋系統來完成如此高濃度下顆粒物的測量。而稀釋系統對於大粒徑顆粒物（比如3 μm及其以上粒徑）的復原性並不理想，因此會導致測量結果與實際情況差異巨大。
Palas® MFP 3000是全球廣泛使用的濾材過濾性能測量系統，一直以來頗受高校科研團隊的肯定。鑒於Palas®在科研領域的良好口碑，研究中心也調研了該測試系統並發現，Palas® MFP 3000中所用的基於白光光源的粒徑譜儀 Promo® 3000，可以在不需要稀釋系統的情況下準確測量最高1000 mg/m3質量濃度的A2精細粉塵和最高5000 mg/m3質量濃度的A4粗塵。這一特性引起了老師們極大的興趣。同時靈活的測試程序允許使用者根據自行設定對濾材利用粉塵加載至特定壓差下，從而進行後續研究分析。
具有信服力的結論往往需要可靠的數據支撐，依據標準要求的測試條件完成測試使得測試結果更具有可比性。Palas® MFP 3000遵循ISO 5011測試標準，滿足了美國北卡州立非織造布研究中心在試驗標準上的要求，幫助分析蓬松結構初效非織造濾材的顆粒物荷載行為。
Palas® MFP 3000系列濾材過濾性能測試臺的測試結果
在該研究中，老師們完成材料的製備後，對其克重、厚度和纖維體積百分數等進行了測量與表征。隨後使用Palas® MFP 3000測量粉塵加載過程中壓降和過濾效率的動態變化。研究結果如以下三張數據圖所示。
圖a：壓降與粉塵加載量的關系
圖b：過濾效率與粉塵加載量的關系
圖c：不同加載（壓降）階段的分級效率與粒徑的關系
從圖a可以看出隨著時間的推移，壓降隨著粉塵加載呈現增加趨勢，且表現出初始增長緩慢，後續上漲的速度逐漸增快的趨勢。圖b顯示基於數量濃度的過濾效率和基於質量濃度的過濾效率均隨著加載量的增加而增加，且計數效率遠低於質量效率。主要原因在於大粒徑顆粒物在質量濃度占比的權重遠大於小粒徑顆粒物，而大粒徑顆粒物更容易被過濾。圖c顯示逐級粉塵加載過程中，分級效率變化的趨勢。
利用Palas® MFP 3000測量粉塵加載過程中壓降和過濾效率的動態變化，觀測初效濾材性能的同時，也為後續研究蓬松型粗纖維初效非織造濾材的孔隙阻塞過程打下牢靠的基礎。Palas®專業的知識和技術，對科研事業的關註支持以及對過濾應用和行業標準的了解都為Palas® MFP 3000濾材過濾性能測試臺解決方案增添了不容小覷的價值。MFP 3000的能力也在北卡州立非織造布研究中心的實驗中，得到了技術以及數據支持上的認可。Palas®團隊將再接再厲，持續為空氣濾材的研究提供強有力的支持。
MFP 3000系列多標準濾材過濾性能測試臺
Palas® MFP 3000可以常見濾材過濾性能測試的五大項目：
– 壓降曲線；
– 初始分級效率；
– 粉塵逐級加載中的分級效率；
– 容塵量；
– 計重法過濾效率；
同時該測試系統支持多個標準的測試能力。這些標準包括但不限於：ISO 5011、ISO11155-1、DIN 71460-1、ISO 16890、ASHRAE 52.2、EN 779，依據不同標準完成粉塵、油性或鹽性顆粒物過濾性能的測試。
產品優勢
· 幾乎同時完成上下遊顆粒物的測量
· 粒徑測量範圍從2 μm 至40 μm
· 可測量的顆粒物濃度 Cn max 為106 P/cm³（無需稀釋系統）
· 提供國際可比性測量結果
· 全球廣泛使用的測量系統
· 測試臺的高復現性，即不同測試臺在測量同批次樣品時的測量結果一致性非常好
· 支持適用多種類型的氣溶膠，比如SAE 細塵和粗塵，NaCl/KCl，DEHS 等
· 測試臺的上遊顆粒物濃度高達 1000 mg/m³（ ISO 細塵）或 5000 mg/m³（ISO 粗塵），以便在灰塵加載
· 過程中更快地完成過濾效率測試
· 功能強大且靈活便捷的測試臺軟件FTControl
· 針對不同測試需求提供相應測試流程，支持選擇其中某幾項流程並進行測試
· 測試臺操作簡便，即便未經培訓的人員也可以在短時間內上手
· 用戶可自行完成測試臺的清潔工作
· 測試臺所用的核心產品（如發生器、粒徑譜儀等）支持拆卸，可用於其他應用場合
· 設備交付前提供各個設備和整套測試臺的功能驗證報告
· 更低地維護成本
應用領域
· 平面濾料或小型過濾器
· 產品研發和生產質量管理
· 基於ISO 11155-1 和DIN 71460-1 標準測試，參見MFP 3000 C 測試臺
· 基於ISO 5011 標準測試，參見MFP 3000 M 測試臺
· 基於ISO 16890 和ASHRAE 52.2 標準測試，參見MFP 3000 G 測試臺
· 基於EN 1822-3 和ISO 29463-3 標準測試，參見MFP Nano Plus 4000 測試臺
· 其他標準或客戶自定義的測試需求
· 分級過濾效率、壓降曲線、容塵量和重量法過濾效率的自動測量
· 用戶和上下遊企業間的產品質量管控與比對
Palas®定期開展各種主題的在線研討會來傳遞氣溶膠測量技術的專業知識，來自全球的Palas®專業技術人員，以及行業學者將為您進行在線詳細講解。歡迎註冊參會，盡快獲悉在線研討會信息！
主題： 氣溶膠濃度與粒徑分布研究
時間：2023年6月2日，周五 15: 00 – 16: 00
主講人：伊方傑 先生
Palas®中國工業與高校科研行業經理
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