今天我們解剖了一隻空氣凈化器濾網
空氣凈化器,大家都不陌生,凈化器濾網,大家也知道它的工資原理123。不過,對於凈化器濾網到底是個什麼構造,所謂的「凈化空氣」又凈化了什麼?
現在,我們動起手來,看看電鏡下的濾網是什麼樣的。
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這是某著名空氣凈化器品牌的濾芯,字面上理解,應該是一個搭配組合,所以拆開看到的是兩組過濾裝置,右側帶有金屬網,看架勢應該是粗濾,估計技術含量不會太高,所以直接選取了左側進行檢測。
其實左側濾芯結構非常常見,家用、汽車用氣體凈化裝置用的濾芯都類似,我家的小米凈化器也是如此,設計的目的是儘可能增加接觸面積,同時不過分降低凈化效率、或者過分增加能耗。
濾芯採用的是無紡布,多層纖維層層過濾,通過吸附、阻擋的方式把空氣中的顆粒盡量過濾掉,在出風口獲得更好質量的空氣。
濾芯靠內和靠外的污染程度顯然不一樣,對比外側,內側顯得要乾淨很多,所以為了對比方便,我用手術刀把減下來的濾芯分為兩個部分。
左側更灰一些(靠外),右側更白一些(靠內)。
掃描電子顯微鏡需要使用高真空環境,所以樣品放入樣品倉會有一個抽氣環節,為了減少濾芯內含有的粉塵對儀器本身造成的不良影響,在檢測前,我使用了空氣吹掃,吹掃的威力很大,一部分原先附著的粉塵被吹走。所以從嚴謹的角度,本次檢測除了觀察濾芯的結構,濾芯吸附、阻礙的顆粒形態和成分以外,並無法客觀表徵凈化器的過濾效率,只是給大家一個感性認識。
400倍下看到的濾芯結構,估計是噴絲工藝做成的無紡織物,可以看到纖維受熱粘結的痕迹。
400倍下對照組的圖片,哪邊靠外哪邊靠內,估計大家一看就明白,對了,白點是粉塵。
3000倍下濾芯上附著物的圖片,圖中較大顆粒已經標記尺寸,大約10微米,所有白點均為空氣中的粉塵,雖然沒有測量,濾芯纖維上吸附、粘著、阻擋了小到零點幾微米的顆粒。
3000倍下對照組(靠內)濾芯纖維上的附著情況,可以看出相對更乾淨一些,同時附著顆粒的大小要略小一些。
所以從邏輯上我們可以得出濾芯的阻擋是有效的(由外到內,從又粗又密到又疏又稀)。
濾芯中組成無紡織物的纖維大概在30~40微米,粗細大概是頭髮的一半,主要靠靜電吸附、層層無紡纖維彼此形成的空隙阻擋和以及空氣粉塵顆粒自身的粘性(含水或油性物質)達到過濾凈化的效果。
這套濾芯使用了一段時間了,可以看出咱們的空氣還是比較髒的。
這個是10000倍下的附著在纖維上的顆粒,我做了一下能譜,主要含鈣、鋁、硅、鈉、鐵等等元素,基本上還是土壤的成分。
所以說,濾芯還是管用的。
兩點說明:
1.受原理和本人能力所限,我無法了解生物來源的粉末(如花粉、動物皮屑等)情況,無法觀察到細菌情況,無法了解可能存在的有機分子吸附情況;
2.檢測無法表徵空氣凈化器的粉塵過濾效率,雖然纖維上附著有零點幾個微米的顆粒,從邏輯上不排除絕大部分尺寸小於2.5微米(PM2.5)的顆粒順利的穿過濾芯,重新進入空氣並被我們吸入。
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