文 献 综 述

上世纪初，由于战争的因素，为了保证军人作战过程中免受毒气弹的伤害，出现了世界上最早的过滤材料。在第一次世界大战末期，作为过滤材料的石棉纤维已经问世，并且很好的应用到了防毒面具中。

1. 空气过滤纸的研究发展史

1.1 国外发展

美国是最早开始着手于空气过滤纸研究实验的国家， 1940年10月，美国便有了相关的专利。在接下来的十年里，美国的研究机构对玻璃纤维过滤纸的组分，结构，生产工艺进行了更加深入的研究，并且取得了相当的进展，当时已经能够生产出较高质量的空气过滤装置。到了70年代中期，美国已经能够用微细的玻璃纤维制造出HEPA过滤纸，其过滤效率对于0.3um的粉尘颗粒能够达到99.999%。当时空气过滤材料大致分为初效和中高效两种过滤级别。而美国研制的HEPA过滤纸能够达到很高的水准，能够满足生活生产的基本应用。到了80年代，引入了新的测试方法，对过滤材料各方面性能的要求都有所提高，HEPA过滤纸便显露出一些不足。经过进一步的实验研究，产生了更新一代的过滤纸#8212;ULPA。对于0.12um的粉尘颗粒，气流速率为0. 32 L/(cm2 #8226;min)的条件下，气流阻力小于600 Pa，它的过滤效率高达99.999%以上，这在当时是非常惊人的效率。进入90年代后，美国Lydall公司对过滤材料重新分级：Class1000ASHRAE；Class2000 Prefilter/HosPita；l Class 3000 HEPA；Class 5000 ULPA。前两个级别属于初效级，后两个级别属于中高效级。[1,2]

1.2国内发展

我国对于空气过滤纸的研究开始较晚，1964年上海红光纸厂最先进入这个领域，并于1972年定型并生产出国内最早的玻璃纤维膜。上世纪80年代后期，主要应用方向为军事防护器材。其材料大多为石棉纤维，玻璃纤维等。之后经过一段时间的发展，我国先后研制出效果等同于HEPA过滤纸和ULPA过滤纸，甚至在某些特性上能够超过世界同类产品的先进水平。但由于工艺水平的限制，过滤纸的均匀性相对国际水平还有一定的差距，因而，其总体的使用效果和国际先进水平还有一定的差距。国内在此领域内较为先进的单位都有了不错的研发成果，思创升造纸工业研究所，天津造纸技术研究所，南京玻璃纤维研究院，苏州渭塘精华设备厂等。[3]

2. 空气过滤纸的结构性质

对于玻璃纤维纸而言，其早期的制品大多是组分单一的，为了使其过滤效果过滤性能有所提升，出现了多组分的玻璃纤维。其多组分玻璃纤维过滤纸相较于单一组分的过滤纸，使用了不同线密度的纤维组合制备而成，具有更高的孔隙率，更合理的孔隙尺寸分布，更利于过滤的几何结构。由此，充分发挥了过滤材料的结构效应，从而，在过滤效率提升的同时，气流阻力更低。[4]

对于陶瓷纤维过滤纸的研究，不论国内还是国际，都是处于刚刚起步的阶段，进行的研究深入程度还非常有限，相关实验与产品更是屈指可数。现在常用的就是无机陶瓷膜，无机陶瓷膜特性：机械强度高，耐热性好，结构稳定，抗腐蚀能力强，表面改性潜力大。