細(xì)說納米空濾

徐志成 文/圖

早在20世紀(jì)70年代，美國唐納森集團(tuán)就將納米技術(shù)應(yīng)用到發(fā)動機(jī)空氣過濾領(lǐng)域，推出了Ultra-Web納米濾紙，40多年來的不斷革新和應(yīng)用，發(fā)展成了一系列的適合不同應(yīng)用場景的納米濾紙(超細(xì)纖維濾紙)。

近年來，由于公路車輛國Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)和非公路四階段排放標(biāo)準(zhǔn)的臨近，柴油機(jī)行業(yè)和相應(yīng)的濾清器行業(yè)發(fā)布了F8、F9級別甚至“納米”級空濾濾芯，過濾效率越來越高(也就是發(fā)動機(jī)保護(hù)越來越好)，同時還強(qiáng)調(diào)長壽命。

那么，納米空濾有什么作用？什么樣的空濾才能叫納米空濾？下面就讓我們一起來了解一下吧。

什么樣的空濾才能叫納米空濾？

按最新版國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 80004-2015，長度在1納米到100納米范圍內(nèi)的才能被正式稱為納米。濾紙行業(yè)，大于100納米小于1微米(1微米=1 000納米)的纖維，我們建議還是統(tǒng)一叫做細(xì)纖維或超細(xì)纖維比較合適。

由于大家比較習(xí)慣納米空濾的叫法，本文中所有有關(guān)納米空濾的叫法指的就是包含細(xì)纖維濾紙做成的空濾。規(guī)范起見，大家在合同、圖紙?zhí)貏e是進(jìn)出口正式文本中一定要避免使用納米的叫法。

納米空濾是什么？

納米空濾就是通過靜電紡等工藝在普通木漿纖維濾紙的表面增加一層細(xì)纖維涂層。細(xì)纖維涂層的存在，可以大幅減少濾紙的名義孔徑，大幅增加比表面積，可以將更多的細(xì)顆粒攔截在濾紙表面，將過濾機(jī)理從深層過濾變?yōu)楸砻孢^濾。

唐納森Ultra-Web濾紙和Ultra-Web HD濾紙過濾區(qū)別(左邊為Ultra-Web濾紙，右邊為Ultra-Web HD濾紙放大圖)

實驗室條件下對普通濾紙和Ultra-Web濾紙的加載碳煙測試

顯微鏡下，清晰顯示納米纖維容納細(xì)顆粒/碳煙的狀況

應(yīng)用唐納森Ultra-Web濾紙的PowerCore空濾運(yùn)行10萬km后的狀況

同時，由于滑移效應(yīng)的存在，看似層疊在木漿纖維層表面的細(xì)纖維涂層并沒有增加濾紙的進(jìn)氣阻力，從而達(dá)到過濾效率與壓力降的完美平衡。

納米空濾有哪些好處？

第一就是大幅提升了過濾效率(包括初始過濾效率和全壽命效率)，或者說大幅減少了進(jìn)入發(fā)動機(jī)的灰塵數(shù)。

從主機(jī)廠普遍要求的全壽命過濾效率99.9%，到唐納森Ultra-Web濾紙宣稱的99.99%，再到最近唐納森Ultra-Web HD濾紙宣稱的99.999%，每次對發(fā)動機(jī)的保護(hù)級別都提升了10倍。

納米濾紙的第二大好處就是在細(xì)顆?；蛱繜煘橹鞯沫h(huán)境下，數(shù)倍的增加濾芯的保養(yǎng)周期。

眾多研究及路試表明，在良好路面行駛下的牽引車輛，所吸進(jìn)發(fā)動機(jī)的空氣，顆粒物的直徑大多處于10微米及以下，特別是有數(shù)量眾多的柴油機(jī)尾氣中排出的碳煙。納米濾紙，由于其比表面積很大，同樣阻力上升的情況下，可以容納更多的細(xì)顆粒和炭煙。實驗室對運(yùn)行10萬km的采用唐納森Ultra-Web濾紙的PowerCore空濾測試后表明，此時的阻力依然低于保養(yǎng)臨界阻力。

小結(jié)

納米空濾，由于其高效、長壽命等特點(diǎn)，既保護(hù)了發(fā)動機(jī)又減少了終端用戶的停機(jī)保養(yǎng)時間，受到了越來越多用戶的認(rèn)可。

不過，目前市面上的產(chǎn)品魚龍混雜，普通用戶還是很難區(qū)分具體空濾產(chǎn)品是否真的包含了可靠的納米技術(shù)(細(xì)纖維技術(shù))。納米纖維，由于其直徑極其細(xì)小，普通用戶很難快速區(qū)分。相信品牌、口碑和自己試驗的結(jié)果是廣大用戶比較可行的方法。