目前，纤维基非织造滤材被广泛用于空气过滤。双层复合型滤材通常由一个初效滤材和一个高效滤材组成，其中初效滤材可以捕获较大质量的颗粒，延长复合滤材寿命，因此针对初效滤材研究具有重要意义。
美国北卡州立非织造布研究中心在其制备蓬松结构初效非织造滤材的研究项目中使用了Palas® MFP 3000滤材过滤性能测试台。Palas® MFP 3000凭借高浓度粉尘测试能力和灵活强大的测试功能等优势，协助测量处于不同容尘阶段的含尘滤材样品，帮助该科研团队在初效滤材的研究中取得准确的实验数据。
北卡罗莱纳州立大学非织造布研究中心
研究团队面临测量挑战
美国北卡州立非织造布研究中心副教授Eunkyoung Shim与博士生宋宇（现为东华大学纺织学院讲师）共同研究制备了一款蓬松结构初效非织造滤材。这款材料是使用聚丙烯和粘合纤维以70:30混纺比制备的纤维基非织造初效滤材。针对蓬松型粗纤维滤材载荷过程中过滤性能和滤材结构演化的研究进展十分有限，这需要对滤材加灰并制成含尘滤材，因此他们迫切需要一台合适的滤材过滤性能测试台。
初效过滤材料的测试介质通常为ISO A2精细粉尘，且质量浓度最高可达1000 mg/m3，在这样高质量浓度的条件下想要准确测量颗粒物粒径分布并获悉质量浓度，是非常有挑战性的。经过调研，市面上多数过滤性能测试系统中的颗粒物测量设备，均需要搭配稀释系统来完成如此高浓度下颗粒物的测量。而稀释系统对于大粒径颗粒物（比如3 μm及其以上粒径）的复原性并不理想，因此会导致测量结果与实际情况差异巨大。
Palas® MFP 3000是全球广泛使用的滤材过滤性能测量系统，一直以来颇受高校科研团队的肯定。鉴于Palas®在科研领域的良好口碑，研究中心也调研了该测试系统并发现，Palas® MFP 3000中所用的基于白光光源的粒径谱仪 Promo® 3000，可以在不需要稀释系统的情况下准确测量最高1000 mg/m3质量浓度的A2精细粉尘和最高5000 mg/m3质量浓度的A4粗尘。这一特性引起了老师们极大的兴趣。同时灵活的测试程序允许使用者根据自行设定对滤材利用粉尘加载至特定压差下，从而进行后续研究分析。
具有信服力的结论往往需要可靠的数据支撑，依据标准要求的测试条件完成测试使得测试结果更具有可比性。Palas® MFP 3000遵循ISO 5011测试标准，满足了美国北卡州立非织造布研究中心在试验标准上的要求，帮助分析蓬松结构初效非织造滤材的颗粒物荷载行为。
Palas® MFP 3000系列滤材过滤性能测试台的测试结果
在该研究中，老师们完成材料的制备后，对其克重、厚度和纤维体积百分数等进行了测量与表征。随后使用Palas® MFP 3000测量粉尘加载过程中压降和过滤效率的动态变化。研究结果如以下三张数据图所示。
图a：压降与粉尘加载量的关系
图b：过滤效率与粉尘加载量的关系
图c：不同加载（压降）阶段的分级效率与粒径的关系
从图a可以看出随着时间的推移，压降随着粉尘加载呈现增加趋势，且表现出初始增长缓慢，后续上涨的速度逐渐增快的趋势。图b显示基于数量浓度的过滤效率和基于质量浓度的过滤效率均随着加载量的增加而增加，且计数效率远低于质量效率。主要原因在于大粒径颗粒物在质量浓度占比的权重远大于小粒径颗粒物，而大粒径颗粒物更容易被过滤。图c显示逐级粉尘加载过程中，分级效率变化的趋势。
利用Palas® MFP 3000测量粉尘加载过程中压降和过滤效率的动态变化，观测初效滤材性能的同时，也为后续研究蓬松型粗纤维初效非织造滤材的孔隙阻塞过程打下牢靠的基础。Palas®专业的知识和技术，对科研事业的关注支持以及对过滤应用和行业标准的了解都为Palas® MFP 3000滤材过滤性能测试台解决方案增添了不容小觑的价值。MFP 3000的能力也在北卡州立非织造布研究中心的实验中，得到了技术以及数据支持上的认可。Palas®团队将再接再厉，持续为空气滤材的研究提供强有力的支持。
MFP 3000系列多标准滤材过滤性能测试台
Palas® MFP 3000可以常见滤材过滤性能测试的五大项目：
– 压降曲线；
– 初始分级效率；
– 粉尘逐级加载中的分级效率；
– 容尘量；
– 计重法过滤效率；
同时该测试系统支持多个标准的测试能力。这些标准包括但不限于：ISO 5011、ISO11155-1、DIN 71460-1、ISO 16890、ASHRAE 52.2、EN 779，依据不同标准完成粉尘、油性或盐性颗粒物过滤性能的测试。
产品优势
· 几乎同时完成上下游颗粒物的测量
· 粒径测量范围从2 μm 至40 μm
· 可测量的颗粒物浓度 Cn max 为106 P/cm³（无需稀释系统）
· 提供国际可比性测量结果
· 全球广泛使用的测量系统
· 测试台的高复现性，即不同测试台在测量同批次样品时的测量结果一致性非常好
· 支持适用多种类型的气溶胶，比如SAE 细尘和粗尘，NaCl/KCl，DEHS 等
· 测试台的上游颗粒物浓度高达 1000 mg/m³（ ISO 细尘）或 5000 mg/m³（ISO 粗尘），以便在灰尘加载
· 过程中更快地完成过滤效率测试
· 功能强大且灵活便捷的测试台软件FTControl
· 针对不同测试需求提供相应测试流程，支持选择其中某几项流程并进行测试
· 测试台操作简便，即便未经培训的人员也可以在短时间内上手
· 用户可自行完成测试台的清洁工作
· 测试台所用的核心产品（如发生器、粒径谱仪等）支持拆卸，可用于其他应用场合
· 设备交付前提供各个设备和整套测试台的功能验证报告
· 更低地维护成本
应用领域
· 平面滤料或小型过滤器
· 产品研发和生产质量管理
· 基于ISO 11155-1 和DIN 71460-1 标准测试，参见MFP 3000 C 测试台
· 基于ISO 5011 标准测试，参见MFP 3000 M 测试台
· 基于ISO 16890 和ASHRAE 52.2 标准测试，参见MFP 3000 G 测试台
· 基于EN 1822-3 和ISO 29463-3 标准测试，参见MFP Nano Plus 4000 测试台
· 其他标准或客户自定义的测试需求
· 分级过滤效率、压降曲线、容尘量和重量法过滤效率的自动测量
· 用户和上下游企业间的产品质量管控与比对
Palas®定期开展各种主题的在线研讨会来传递气溶胶测量技术的专业知识，来自全球的Palas®专业技术人员，以及行业学者将为您进行在线详细讲解。欢迎注册参会，尽快获悉在线研讨会信息！
主题： 气溶胶浓度与粒径分布研究
时间：2023年6月2日，周五 15: 00 – 16: 00
主讲人：伊方杰 先生
Palas®中国工业与高校科研行业经理
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