空气过滤器中常用的滤料（Filter Media）
滤料是空气过滤器的核心，其材质、结构和性能直接决定了过滤器的效率、阻力、容尘量和适用范围。
(背景：当前时间 2025年4月5日，地点韩国。韩国作为工业发达国家，其空气过滤器的应用广泛，从民用到工业，所使用的滤料技术也与国际主流保持同步。)
以下是目前空气过滤器中主要的滤料类型、成分、对应效率和应用：
1. 玻璃纤维滤料 (Glass Fiber Media / Fiberglass)
成分: 主要由直径极细（亚微米到几微米级别）的硼硅酸盐玻璃纤维 (Borosilicate Glass Microfibers) 构成。
结构: 通常采用湿法成型工艺（类似造纸）制成无纺布毡状或纸状。纤维随机交错排列，形成致密的过滤层。为了提供机械强度和保持褶皱间距，在制成过滤器时，常常会打褶并使用分隔物（如铝箔隔板、热熔胶线）。
过滤原理: 纯粹的机械过滤机制，依靠细微纤维通过**扩散（对极小颗粒）、拦截（对中等颗粒）、惯性碰撞（对较大颗粒）**协同作用来高效捕获颗粒物。
对应效率: 主要用于制造高效 (HEPA) 和超高效 (ULPA) 过滤器。
HEPA 级别: H13 (≥99.95% @ MPPS) - H14 (≥99.995% @ MPPS) (按 EN 1822 / ISO 29463 标准)。或满足美标 99.97% @ 0.3µm。
ULPA 级别: U15 (≥99.9995% @ MPPS) - U17 (≥99.999995% @ MPPS)。
也用于制造部分亚高效 (EPA) 过滤器，如 E10-E12 级别。
特点:
优点: 对亚微米颗粒具有极高的过滤效率，性能稳定可靠，耐温性相对较好（取决于粘合剂和结构）。
缺点: 材质较脆，易破损（安装和搬运需小心），受潮后性能可能下降（尽管常做憎水处理），压降相对较高，成本较高，破损时可能有微小纤维脱落风险（但在成品过滤器中已极大降低）。
实际应用: 对空气洁净度要求极高的场所，如洁净室（半导体、制药、精密制造）、医院手术室/隔离病房、生物安全柜、核工业通风系统、高端空气净化器等。
2. 合成纤维滤料 (Synthetic Fiber Media / Polymer Media)
成分: 主要由各种聚合物纤维制成，最常见的是聚丙烯 (PP) 和聚酯 (PET)。其他还包括聚酰胺 (PA)、聚乙烯 (PE)、聚苯硫醚 (PPS)、聚四氟乙烯 (PTFE) 等，用于满足耐温、耐化学腐蚀等特殊需求。
结构: 制造工艺多样，形成不同结构和性能的滤料：
熔喷 (Meltblown): 可制造出非常细的纤维（微米甚至亚微米级），形成蓬松、纤维随机分布的结构，是实现中高效率过滤（特别是结合静电驻极）的关键技术。
纺粘 (Spunbond): 纤维较粗，强度高，常作为保护层、支撑层或用于制造初效滤料。
针刺 (Needlefelt): 将短纤维通过机械针刺方式缠结在一起，形成厚实、立体结构的毡状材料，容尘量大，常用于工业除尘布袋。
复合结构: 常将不同工艺（如纺粘+熔喷+纺粘 - SMS）或不同纤维的滤料层复合在一起，以兼顾强度、效率和容尘量。易于打褶。
过滤原理: 可以是纯粹的机械过滤，但在中效和高中效领域，极广泛地应用了静电驻极 (Electret) 技术。即在生产过程中通过电晕放电等方式，使纤维带上持久的静电荷。静电场可以有效吸附细小颗粒物，显著提高过滤效率，同时对空气阻力的增加相对较小。
对应效率: 应用范围极广，覆盖从初效到高中效的大部分等级。
初效 (Coarse): G1-G4 / ISO Coarse。
中效 (Medium): F5-F9 / MERV 9-14 / ISO ePM10, ePM2.5。
高中效/亚高效 (High-Medium/Sub-HEPA): MERV 15-16 / ISO ePM1 (较高百分比)。
特点:
优点: 耐湿性好，强度较好（优于玻纤），不易断裂，加工性好（易打褶），成本相对较低（尤其是中低效），驻极处理后可在较低阻力下实现较高效率。
缺点: 对于非驻极材料，要达到与玻纤相同的高效率，阻力可能更高。驻极电荷会随时间、环境（尤其油雾）而衰减，导致效率下降（ISO 16890 标准要求测试放电后效率）。耐温性通常不如玻璃纤维（PP, PET 一般在 70-100°C 以下）。
实际应用: 应用最广泛的滤料类型。 用于绝大多数 HVAC 通风空调系统（住宅、商业、工业）、汽车空调滤清器、发动机进气滤清器（常与纤维素混合）、空气净化器（中效和部分高效层）、口罩（如 N95, KF94 的核心层就是 PP 熔喷驻极材料）、工业除尘等。
3. 活性炭滤料 (Activated Carbon Media)
成分: 主要由富含碳的材料（如煤、椰壳、木材等）经高温活化处理制成，具有极其发达的微孔结构和巨大的比表面积。可进一步化学浸渍（如用 KI, KMnO₄, 酸/碱等）以增强对特定气体的去除能力（化学吸附）。
结构:
颗粒活性炭 (GAC): 散装颗粒，填充在网箱、托盘或滤筒中。
蜂窝活性炭/炭块: 将活性炭粉末与粘合剂混合后挤压成型。
活性炭纤维/布/毡: 将活性炭粉末附着或负载到纤维基材上（如无纺布）。可以打褶，方便与颗粒过滤器结合。
过滤原理: 主要依靠物理吸附或化学吸附来去除气态污染物 (VOCs, 异味等)。对颗粒物基本没有过滤能力，必须与颗粒物滤料配合使用。
对应效率: 不用 MERV 或 HEPA 等级评价。其性能用吸附容量、对特定气体的去除率或穿透时间来衡量。性能受活性炭种类、浸渍物、气体种类、浓度、温湿度、接触时间等多种因素影响。
特点:
优点: 对多种有机气体和异味分子有良好的吸附效果。浸渍改性后可高效去除特定无机气体或难吸附有机物（如甲醛）。
缺点: 吸附容量有限，饱和后会失效甚至脱附污染物。高湿度会显著降低其对某些 VOCs 的吸附性能。对某些小分子气体（如 CO, H₂）效果差。颗粒炭可能产生粉尘。
实际应用: 空气净化器（除甲醛、除异味）、空调系统（改善室内空气品质）、厨房油烟机、工业废气处理（溶剂回收、除臭）、博物馆/档案馆（保护藏品）、化学防护（防毒面具滤毒罐）、半导体厂 AMC 控制等。
4. 纤维素滤料 (Cellulose Media / Paper)
成分: 主要来自木浆的天然纤维素纤维。通常会加入树脂等粘合剂以提高强度和耐湿性。
结构: 湿法成型，类似造纸。通常打褶使用。
过滤原理: 机械过滤。
对应效率: 大多用于中低效率过滤，如 MERV 7-11 范围。
特点:
优点: 成本相对较低，基材可生物降解。
缺点: 效率相对较低（特别是对细颗粒），吸湿性强（未经处理时强度下降、易长霉），阻力相对较高。
实际应用: 历史上曾广泛用于 HVAC，现大部分被合成纤维取代。目前主要应用在汽车发动机进气滤清器（常与合成纤维混合使用以提高性能）、机油滤清器、燃油滤清器等液体过滤或对空气过滤要求不高的场合。
5. 金属滤料 (Metal Media)
成分: 铝、不锈钢、镀锌钢等。
结构: 金属丝网、冲孔板、波浪状金属箔层叠等。通常设计为可清洗、可重复使用。
过滤原理: 主要是筛分和惯性碰撞，仅针对非常大的颗粒。
对应效率: 极低，属于初效 (Coarse)，如 MERV 1-4 / G1-G2。
特点:
优点: 非常坚固耐用，可反复清洗使用，耐高温（不锈钢），阻力低。
缺点: 过滤效率极低，只能拦截非常大的杂物（如毛絮、昆虫、树叶），对灰尘、花粉等几乎无效。
实际应用: 厨房油烟机的油脂过滤网、恶劣环境下 HVAC 系统的预过滤器/保护网、高温工业气体的粗滤、设备进风口的防护网等。
6. 纳米纤维滤料 (Nanofiber Media)
成分: 通过静电纺丝等技术制备的直径在纳米尺度（通常几十到几百纳米）的聚合物纤维（如 PAN, PVDF, Nylon 等）。
结构: 通常是将一层极薄的纳米纤维层附着在一种支撑基材（如纺粘无纺布）上。
过滤原理: 机械过滤（扩散、拦截），因纤维极细，比表面积巨大，且存在气体滑移效应，对亚微米颗粒捕捉效率很高。
对应效率: 有潜力达到高效 (HEPA) 或亚高效 (EPA) 级别，同时阻力可能低于同等效率的传统玻璃纤维滤料。
特点:
优点: 高效率、低阻力（节能潜力），轻质。
缺点: 生产成本相对较高，纳米纤维层较脆弱，耐久性（耐磨、耐湿、耐化学性）及在大风量、高尘载、脉冲清灰等条件下的长期稳定性仍在不断优化中，加工（如打褶）有一定挑战。
实际应用: 属于较新的发展方向，已开始应用于部分高性能 HVAC 过滤器、工业除尘滤筒、空气净化器、高性能口罩等领域，未来应用前景广阔。
7. 复合/多层滤料 (Composite/Layered Media)
成分/结构: 将上述不同种类、不同性能的滤料通过复合、层压等方式组合在一起。例如：
梯度密度结构: 外层纤维粗、内层纤维细，先过滤大颗粒再过滤小颗粒，提高容尘量。
支撑层+功能层: 强度高的材料做支撑，效率高的材料做过滤主力。
颗粒过滤层+气体吸附层: 如 HEPA 层与活性炭层结合，同时去除颗粒物和气态污染物。
应用: 广泛应用于各种过滤器中，以平衡效率、阻力、容尘量、强度、成本和多功能性等需求。
总结:
空气过滤器的滤料选择是一个多元化的领域，不同的材料和技术各有优劣，适用于不同的效率要求和应用场景。玻璃纤维在 HEPA/ULPA 领域仍占主导地位；合成纤维（特别是驻极处理后）是 HVAC 和许多民用领域的主力；活性炭是气体吸附的核心；而纳米纤维等新材料则代表了未来高性能、低能耗的发展方向。了解这些滤料的特性是正确选择和使用空气过滤器的基础。