Ultraniedriger Widerstand, plattenfreier, hocheffizienter Luftstromfilter

Luftgetragene Staubpartikel bewegen sich aufgrund von Trägheitsbewegung, zufälliger Brownianischer Bewegung oder dem Einfluss einer Feldkraft. Wenn diese Partikel mit anderen Objekten kollidieren, bewirken die van der Waals-Kräfte (Kräfte zwischen Molekülen und Molekülhaufen), dass sie an der Faseroberfläche haften. Staub, der in das Filtermedium eintritt, hat mehr Möglichkeiten, mit ihm zu kollidieren, und beim Aufprall steckt er fest. Kleinere Staubpartikel kollidieren und agglomerieren zu größeren Partikeln, die sich absetzen, was zu einer relativ stabilen Konzentration von Staubpartikeln in der Luft führt. Aus diesem Grund verblassen Innenflächen und Wände.

Es ist ein Missverständnis, Faserfilter als Siebe zu betrachten.

Trägheit und Diffusion

Partikelstaub unterliegt Trägheitsbewegung im Luftstrom. Wenn es auf zufällig angeordnete Fasern trifft, ändert der Luftstrom die Richtung, und die Partikel weichen aufgrund der Trägheit von ihrer ursprünglichen Richtung ab und kollidieren mit den Fasern und stecken fest. Größere Partikel kollidieren eher, was zu einer besseren Filtration führt.

Kleine Staubpartikel unterliegen einer zufälligen Brownianischen Bewegung. Je kleiner die Partikel sind, desto intensiver die zufällige Bewegung, desto mehr Chancen haben sie, mit Hindernissen zu kollidieren, und desto besser der Filtereffekt. Partikel kleiner als 0,1 Mikrometer in der Luft unterliegen in erster Linie einer Brownischen Bewegung; Ihre kleine Größe führt zu einer guten Filtration. Partikel größer als 0,3 Mikrometer unterliegen in erster Linie Trägheitsbewegung; Größere Partikel haben eine höhere Effizienz. Partikel mit geringer Diffusion oder Trägheit sind schwer zu filtern. Bei der Messung der Leistung von HEPA-Filtern wird oft der Effizienzwert für schwer zu messende Staubpartikel angegeben.

Elektrostatischer Effekt

Aus verschiedenen Gründen können Fasern und Partikel geladen werden, wodurch ein elektrostatischer Effekt erzeugt wird. Elektrostatisch geladene Filtermaterialien können die Filtrationseffizienz erheblich verbessern. Grund: Statische Elektrizität verändert die Trajektorie von Staubpartikeln, wodurch sie mit Hindernissen kollidieren; Statische Elektrizität macht auch Staub fest am Medium haften.

Materialien, die statische Elektrizität erzeugen können, werden auch als "Elektret"-Materialien bezeichnet. Auch bei statischer Elektrizität bleibt der Widerstand unverändert und die Filtrationswirkung wird deutlich verbessert. Statischer Strom spielt jedoch keine entscheidende Rolle bei der Filtereffizienz; Sie spielt nur eine unterstützende Rolle.