冷純廷+邢天寶

摘要：闡述了靜電纖維過濾網(wǎng)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了靜電纖維過濾網(wǎng)在空調(diào)器中應(yīng)用，探討了靜電纖維過濾網(wǎng)在空調(diào)器中應(yīng)用的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：靜電纖維過濾網(wǎng)，開發(fā)，應(yīng)用，研究、前景

中圖分類號(hào)：TS194

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2017）14-0286-03

1 靜電纖維過濾網(wǎng)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

靜電纖維過濾網(wǎng)是一種高科技、高性能、高附加值的新型凈化材料。20世紀(jì)初，美國3M公司發(fā)明了靜電纖維過濾網(wǎng)制作方法專利，一直以來這一先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)被美國3M公司所壟斷。多年來，雖然國內(nèi)外大專院校、科研院所一直在研究這一課題，但都沒有突破性進(jìn)展。吉林省華紡靜電材料科技有限公司，在大專院校和科研院所的大力支持和幫助下，成功研制無油劑、無氣味、帶靜電纖維，并獲得國家發(fā)明專利（ZL2013.1017 XXXX.7），填補(bǔ)了國內(nèi)空白，打破了美國3M公司多年的技術(shù)壟斷。這一具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品，為國內(nèi)凈化材料行業(yè)提供了一種高科技、高性能、高附加值的新材料，它極大地推動(dòng)了我國凈化材料行業(yè)的快速發(fā)展，使我國的凈化材料生產(chǎn)技術(shù)水平跨上了一個(gè)更高的臺(tái)階。靜電纖維過濾網(wǎng)的研制成功，對(duì)凈化材料行業(yè)具有里程碑的重要意義。

美國3M公司發(fā)明的靜電纖維過濾網(wǎng)，在國際市場(chǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用，并受到了廣大用戶的一致認(rèn)可。由于價(jià)格昂貴，國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)應(yīng)用量比較少。20世紀(jì)末，臺(tái)灣花重金引進(jìn)了美國3M公司的靜電纖維過濾網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品價(jià)格也相對(duì)低一些，這樣國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)才逐漸開始應(yīng)用靜電纖維過濾網(wǎng)。靜電纖維過濾網(wǎng)在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)上應(yīng)用，最先是應(yīng)用在防護(hù)口罩上。目前，國內(nèi)防護(hù)口罩濾網(wǎng)多數(shù)采用超細(xì)纖維熔噴非織造布過濾網(wǎng)，一般售價(jià)較低，防護(hù)效果一般，最大的缺點(diǎn)是空氣阻力大，口罩透氣性不好。而國外進(jìn)口的防護(hù)口罩，一般售價(jià)比較高，是國產(chǎn)防護(hù)口罩的2～3倍?？蓮姆雷o(hù)效果考慮，人們寧可多花錢也購買進(jìn)口防護(hù)口罩。其原因是國產(chǎn)防護(hù)口罩佩戴透氣性差，戴著有一種發(fā)悶的感覺，佩戴時(shí)間久甚至容易導(dǎo)致人心臟病發(fā)作，防護(hù)效果也不是十分理想。使用美國產(chǎn)或臺(tái)灣產(chǎn)的靜電纖維過濾網(wǎng)加工的防護(hù)口罩，檢測(cè)結(jié)果各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于熔噴非織造布過濾網(wǎng)口罩，同時(shí)，佩戴時(shí)舒適透氣衛(wèi)生，能起到真正的防護(hù)作用。近幾年來，國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)并開始批量應(yīng)用靜電纖維過濾網(wǎng)。尤其在空調(diào)器、室內(nèi)外空氣凈化器中，應(yīng)用量越來越大。

傳統(tǒng)的空調(diào)器，就是用來制作冷風(fēng)和暖風(fēng)，冬季可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，夏天可以為人們帶來清涼的冷空氣。然而，當(dāng)人們逐漸進(jìn)入小康社會(huì)，生活質(zhì)量要求越來越高，空調(diào)器不僅能夠提供冷暖空氣，而且還要同時(shí)提供濕度適宜、負(fù)氧離子充足、粉塵濃度達(dá)標(biāo)的清新空氣，使人們生活在良好空氣環(huán)境中，從而實(shí)現(xiàn)提高現(xiàn)代化生活質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。這就給空調(diào)器制造商提出了一個(gè)更高的要求，必須對(duì)傳統(tǒng)的空調(diào)器進(jìn)行創(chuàng)新改造，以適應(yīng)高科技、新形勢(shì)發(fā)展的需要。新一代空調(diào)器由此應(yīng)運(yùn)而生，其必須具備空氣凈化功能、加濕功能、產(chǎn)生負(fù)氧離子功能等，空氣凈化不僅要將室內(nèi)空氣中的粉塵顆粒過濾掉，而且還要保證在濾除灰塵的同時(shí)將空氣中各種病毒、細(xì)菌和其他有害污染物徹底清除掉，以確保室內(nèi)空氣絕對(duì)清新。為此空調(diào)制造商到處尋找過濾材料，普通的過濾網(wǎng)只能過濾清除掉PM_2.5粉塵顆粒，并不能具有殺菌、滅菌、抑制過濾網(wǎng)上細(xì)菌繁殖的功能，反而形成二次污染，損害人體健康。

然而，吉林華紡發(fā)明研制的靜電纖維過濾網(wǎng)，既能高效地過濾清除掉室內(nèi)空氣中PM_2.5粉塵顆粒，還能有效過濾掉人們?nèi)庋蹮o法看到的室內(nèi)空氣中微細(xì)粉塵顆粒（直徑0.001～1.000 μm），同時(shí)還具有殺菌滅菌功能，可有效殺死室內(nèi)空氣中的各種細(xì)菌、病毒桿菌和其他有害污染物，對(duì)人體起到絕對(duì)的保障作用。使人們生活在溫濕度適宜、空氣清新、負(fù)氧離子充足、無任何污染的空氣環(huán)境當(dāng)中，這才是真正的現(xiàn)代化高質(zhì)量生活，因此，靜電纖維過濾網(wǎng)的作用是與我們每一個(gè)人的幸福生活息息相關(guān)的。

從產(chǎn)品的性價(jià)比進(jìn)行分析，臺(tái)灣產(chǎn)靜電纖維過濾網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用性能指標(biāo)與美國3M公司產(chǎn)品基本相同。可是從產(chǎn)品價(jià)格上比較，美國3M公司產(chǎn)品在20～30萬元人民幣/t，而臺(tái)灣產(chǎn)靜電纖維過濾網(wǎng)售價(jià)只是美國產(chǎn)品價(jià)格的55%左右，所以，國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)基本還能夠接受。吉林省華紡靜電材科技有限公司的無油劑、無氣味、帶靜電纖維是自己發(fā)明的專利產(chǎn)品，加工成的靜電纖維過濾網(wǎng)售價(jià)5～6萬元/t，只是美國產(chǎn)品價(jià)格的1/5～1/4，與臺(tái)灣產(chǎn)品相比較，也只是臺(tái)灣產(chǎn)品價(jià)格的50%左右?？墒?，技術(shù)應(yīng)用指標(biāo)基本相同，吉林省華紡靜電材科技有限公司（以下簡稱吉林華紡）生產(chǎn)的靜電纖維售價(jià)只有2～3萬元/t；靜電纖維過濾網(wǎng)的銷售價(jià)格也沒有超過6萬元/t。產(chǎn)品的性價(jià)比比較合理，國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)易于接受，而且在國內(nèi)市場(chǎng)上受到廣大用戶的一致好評(píng)，市場(chǎng)占有率逐漸攀升，現(xiàn)已經(jīng)成為國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)的佼佼者。

2 國內(nèi)外靜電纖維過濾網(wǎng)的綜合對(duì)比分析

2.1 市場(chǎng)占有率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比分析

美國3M公司的靜電纖維過濾網(wǎng)，雖然投放市場(chǎng)多年，但由于價(jià)格原因，在我國國內(nèi)一直應(yīng)用很少，市場(chǎng)占有率并不高。國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)對(duì)靜電纖維過濾網(wǎng)的需求量也非常大，早些年美國產(chǎn)品價(jià)格太貴，市場(chǎng)接受不了。近些年臺(tái)灣產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用性能與美國產(chǎn)品相差無幾，價(jià)格上又有一定的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，所以逐漸打入國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)。據(jù)有關(guān)部門報(bào)道，2013年以前國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)應(yīng)用靜電纖維過濾網(wǎng)總量沒有超過10 t（約10萬m²）。2014年靜電纖維過濾網(wǎng)在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)的占有率為10.5%，其中進(jìn)口產(chǎn)品比例14.3%；臺(tái)灣產(chǎn)品比例59.1%；吉林華紡產(chǎn)品比例26.6%。2015年靜電纖維過濾網(wǎng)在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)的占有率上升為12.4%，進(jìn)口產(chǎn)品比例為7.2%；臺(tái)灣產(chǎn)品比例為37.5%；吉林華紡產(chǎn)品比例為55.3%。2016年靜電纖維過濾網(wǎng)在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)占有率達(dá)到了18.3%，進(jìn)口產(chǎn)品比例為3.3%；臺(tái)灣產(chǎn)品比例為28.4%；吉林華紡產(chǎn)品比例為68.3%。隨著無油劑、無氣味、帶靜電纖維過濾網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)的逐漸成熟，預(yù)計(jì)未來幾年其產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率每年將會(huì)以5%～10%的速度遞增。進(jìn)口靜電纖維過濾網(wǎng)，由于價(jià)格昂貴，逐漸會(huì)被國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)所淘汰。臺(tái)灣產(chǎn)靜電纖維過濾網(wǎng)與吉林華紡產(chǎn)品相比較，靜電性能基本相同，價(jià)格上也沒有優(yōu)勢(shì)可言，所以，市場(chǎng)占有率也會(huì)逐漸減少。吉林省華紡靜電材料科技有限公司的專利品牌產(chǎn)品，在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)上的占有率會(huì)越來越高，也將會(huì)創(chuàng)造出良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)外靜電纖維過濾網(wǎng)在國內(nèi)凈化材料市場(chǎng)占有率和價(jià)格比較結(jié)果如表1所示。

2.2 國內(nèi)外靜電纖維過濾網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比分析

傳統(tǒng)空調(diào)器用過濾網(wǎng)一般都是100目以下尼龍網(wǎng)，不需更換，只要用水沖洗一下就可以繼續(xù)使用。但是這種尼龍網(wǎng)只能過濾吸附PM₁₀以上的粉塵顆粒，對(duì)PM_2.5及以下粉塵顆粒根本起不到過濾作用，更談不上對(duì)室內(nèi)空氣凈化效果。采用靜電纖維過濾網(wǎng)，一般都是針刺法生產(chǎn)的非織造布靜電纖維過濾網(wǎng)，其特點(diǎn)是針刺密度較小，透氣量大，厚度一般也比較小，表面平整，克重范圍在80～120 g/m²。這樣的靜電纖維過濾網(wǎng)高效低阻，空調(diào)器能耗小、節(jié)省空間、噪音低、空氣凈化效果好。與同克重的熔噴非織造布過濾網(wǎng)相比較，透氣量能提高幾倍，所以，新型空調(diào)器安裝靜電纖維過濾網(wǎng)，不僅能起到高效凈化室內(nèi)空氣的效果，而且又具有殺死細(xì)菌、病毒桿菌和空氣中其他有害污染物的作用，同時(shí)，還能抑制細(xì)菌繁殖，控制二次污染。一般家庭使用的新型空調(diào)器，靜電纖維過濾網(wǎng)更換的周期在半年左右；辦公室用新型空調(diào)器靜電纖維過濾網(wǎng)的更換周期在一年以上。使用吉林華紡生產(chǎn)的靜電纖維過濾網(wǎng)，更換一次只需80～100元，非常簡單方便。

靜電纖維過濾網(wǎng)表面都具有較大的靜電電荷和靜電場(chǎng)，在靜電電荷和靜電場(chǎng)庫侖力的共同作用下，能夠提高過濾網(wǎng)的過濾效率，起到良好的空氣凈化效果。靜電纖維過濾網(wǎng)的表面帶有負(fù)電荷，空氣中的PM_2.5粉塵顆粒多數(shù)帶有正電荷，特別容易被靜電纖維過濾網(wǎng)吸附和捕獲，空氣中帶負(fù)電荷的PM_2.5粉塵顆粒在靜電纖維過濾網(wǎng)靜電場(chǎng)庫侖力的作用下被極化，也會(huì)全部被靜電纖維過濾網(wǎng)吸附和捕獲，而且吸附捕獲效果是任何過濾網(wǎng)所無法比擬的。另外，靜電纖維過濾網(wǎng)與普通過濾網(wǎng)相比較，還具有特殊的功能，靜電場(chǎng)和靜電電荷能夠有效殺死空氣中的各種細(xì)菌和其他有害污染物，對(duì)小于PM_2.5的微細(xì)粉塵顆粒（直徑0.001～1.000 μm）吸附捕獲效果也非常理想。同時(shí)，靜電纖維過濾網(wǎng)還能抑制細(xì)菌繁殖，起到控制二次污染的作用。因此，靜電纖維過濾網(wǎng)是一種高效低阻、多功能新型凈化材料。

國內(nèi)外靜電過濾網(wǎng)一般有兩種制作方法：一種是采用駐極體切片首先加工成靜電纖維，然后采用靜電纖維加工成各種靜電纖維過濾網(wǎng)；另一種方法是采用熔噴非織造布施加電壓使非織造布形成駐極體，加工成靜電過濾網(wǎng)。美國3M公司、臺(tái)灣、吉林華紡生產(chǎn)的靜電纖維及過濾網(wǎng)都是采用第一種制作方法?，F(xiàn)將國內(nèi)外靜電纖維過濾網(wǎng)各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行比較，對(duì)比結(jié)果如表2所示。

3 靜電過濾網(wǎng)的加工方法對(duì)比分析

自20世紀(jì)初，美國3M公司發(fā)明靜電纖維過濾網(wǎng)以來，對(duì)凈化材料市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大的影響，國內(nèi)外學(xué)者研究機(jī)構(gòu)一直都在研究這一課題。美國的專利發(fā)明是采用駐極體原料加工成靜電纖維，然后再將靜電纖維加工成靜電纖維過濾網(wǎng)，這種靜電纖維過濾網(wǎng)在空氣凈化中得到了廣泛的應(yīng)用，而且效果非常理想，受到用戶的高度評(píng)價(jià)，國外市場(chǎng)占有率逐年上升。為了得到靜電過濾網(wǎng)，國內(nèi)外專家學(xué)者采用駐極體的辦法，對(duì)熔噴非織造布進(jìn)行施加電壓，形成駐極體靜電過濾網(wǎng)。熔噴非織造布駐極體靜電過濾網(wǎng)，在凈化材料市場(chǎng)上也有一定的應(yīng)用量，但是，與靜電纖維加工成的靜電纖維過濾網(wǎng)相比較，應(yīng)用效果上還有一定的差距。尤其是空氣阻力大，是靜電纖維過濾網(wǎng)的幾倍，另外，靜電場(chǎng)衰減快，靜電電荷面密度低，所以，作為空氣凈化材料，應(yīng)用技術(shù)性能不是很理想。因此，靜電纖維過濾網(wǎng)是新型空調(diào)器首選材料。國內(nèi)外各種靜電過濾網(wǎng)對(duì)比結(jié)果如表3所示。

4 靜電纖維過濾網(wǎng)在空調(diào)器中應(yīng)用的前景展望

靜電纖維過濾網(wǎng)是一種高科技、高性能、高附加值的新材料，對(duì)于空調(diào)器提高技術(shù)性能、增強(qiáng)功能性來說是非常重要的。隨著靜電纖維過濾網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的不斷提高，今后凈化材料市場(chǎng)上會(huì)出現(xiàn)各種各樣的靜電纖維過濾網(wǎng)，除針刺法非織造布靜電纖維過濾網(wǎng)之外，還會(huì)有熱軋法靜電纖維過濾網(wǎng)、熱熔法靜電纖維過濾網(wǎng)、水刺法靜電纖維過濾網(wǎng)等。當(dāng)然，也不排除高科技的復(fù)合多功能靜電纖維過濾網(wǎng)，這就為凈化材料行業(yè)提供了更多的新材料，能開發(fā)出更多的創(chuàng)新過濾材料新產(chǎn)品，會(huì)推動(dòng)凈化材料行業(yè)更快地向前發(fā)展，應(yīng)用技術(shù)水平還會(huì)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。隨著人們對(duì)靜電纖維過濾網(wǎng)的不斷了解，靜電纖維過濾網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)會(huì)逐漸成熟，靜電纖維過濾網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更加廣泛，發(fā)展空間也會(huì)更大。

除了防護(hù)口罩、空調(diào)器大量應(yīng)用靜電纖維過濾網(wǎng)之外，室內(nèi)外空氣凈化器對(duì)靜電纖維過濾網(wǎng)的需求量也相當(dāng)大。2013年冬季，全國大面積出現(xiàn)空氣霧霾以后，很多城市都被籠罩在霧霾空氣中，霧霾給人們帶來了巨大的身體傷害和煩惱，從此以后，人們開始認(rèn)識(shí)和重視霧霾。當(dāng)然霧霾產(chǎn)生的原因是多種多樣的，從源頭治理也是首要的，但是，科學(xué)有效地治理空氣霧霾，就必須要對(duì)空氣進(jìn)行凈化處理，使我們生存的周圍空間空氣良好，以保證人們的身體健康。室內(nèi)外空氣凈化器就是應(yīng)用于局部空間空氣凈化的一種新型設(shè)備，這種室內(nèi)外空氣凈化設(shè)備逐步被人們所認(rèn)識(shí)。目前，全國室內(nèi)空氣凈化設(shè)備的生產(chǎn)廠商已達(dá)數(shù)百家，開發(fā)研制大型室外空氣凈化設(shè)備的廠商和研究機(jī)構(gòu)也不少，今后會(huì)更多。室內(nèi)外空氣凈化設(shè)備的核心部件就是各種高效的過濾網(wǎng)和過濾芯集成過濾組件，無論哪一種過濾網(wǎng)和過濾芯都無法與靜電纖維過濾網(wǎng)相比擬，因?yàn)殪o電纖維過濾網(wǎng)是一種高效低阻的多功能過濾網(wǎng)，所以，靜電纖維過濾網(wǎng)將來在室內(nèi)外空氣凈化器的應(yīng)用量也會(huì)越來越大。因此，靜電纖維過濾網(wǎng)在我國凈化材料行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]季 濤.活性炭纖維靜電植絨技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用研究[J].紡織學(xué)報(bào)，2004（1）：109～111.

[2]冷純廷.復(fù)合過濾袋的研制[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2004（8）：12～14.

[3]徐 進(jìn).有限空間大氣環(huán)境控制技術(shù)的研究[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2004（1）：3～7.

[4]冷純廷.靜電纖維及其過濾網(wǎng)的研制[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2007（2）40～42.