原慶芳， 岳 晗， 王麗芳， 邢浩洋

(山西新華防化裝備研究院有限公司，山西 太原 030008)

1 概述

以大氣為介質(zhì)，固態(tài)或液態(tài)粒子懸浮、分散于其中的膠體分散體系，毒劑云團、生物黏劑氣溶膠、核武器爆炸后放射性煙云中的微小塵粒，核化事故泄入大氣的放射性物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)形成的污染云團以及煙幕均屬于大氣氣溶膠[1]。對大氣氣溶膠的濾除能力通常用過濾效率來衡量。能夠濾除毒劑、生物戰(zhàn)劑和放射性氣溶膠等的纖維濾料稱為氣溶膠過濾材料，可以用作過濾材料的有纖維素-石棉纖維紙、玻璃纖維-棉纖維過濾紙和多組分全玻璃纖維過濾紙。

目前，國內(nèi)外防護器材用于濾除大氣氣溶膠的過濾材料主要為玻璃纖維過濾紙，而無論是過濾材料還是防護器材過濾效率的檢測方法大多采用仿蘇的油霧法進行檢測[2]。按照GB6165中油霧法的試驗原理為：在規(guī)定的試驗條件下，用汽輪機油通過汽化-冷凝式油霧發(fā)生爐人工發(fā)生油霧氣溶膠，氣溶膠粒子的平均直徑為0.28 μm～0.34 μm。

2 試驗部分

為了研究油霧濃度對玻璃纖維過濾紙過濾效率的影響，本文選用3種類型玻璃纖維過濾紙進行試驗，分別是7101過濾紙、CH13過濾紙和ZC過濾紙。

2.1 試驗準備

試驗前，過濾紙應經(jīng)燈光檢驗，表面無雜質(zhì)、裂痕、破損等影響過濾效率試驗結(jié)果的外觀缺陷。

2.2 過濾效率試驗

試驗方法按照GB6165-2008油霧法進行過濾效率的檢測，試驗裝置見圖1。

圖1 過濾效率試驗裝置

試驗條件：用46號汽輪機油作為發(fā)霧劑，試驗比速均為0.32 L/(min·cm2)。

油霧質(zhì)量濃度：250、1 000、2 500 mg/m3。

試驗結(jié)果見表1、圖2。

表1 過濾效率檢測結(jié)果 %

圖2 過濾紙過濾效率隨油霧濃度變化圖

2.3 微觀掃描試驗

將過濾效率試驗前、后的過濾紙在高倍顯微鏡下進行微觀掃描，掃描圖像見圖3、圖4和圖5。

圖3 過濾效率試驗前微觀掃描

圖4 過濾效率試驗后微觀掃描1)

圖5 過濾效率試驗后微觀掃描2)

3 結(jié)論

油霧氣溶膠主要是分散在空氣流中的油霧粒子，通過玻璃纖維過濾紙時，與過濾紙內(nèi)部縱橫交錯的纖維網(wǎng)格接觸，通過截留、慣性、擴散、沉降和靜電等效應，油霧粒子被阻留[3]。

通過不同濃度下玻璃纖維過濾紙的過濾效率試驗和微觀電鏡掃描分析，結(jié)果表明：

1)不同濃度的油霧粒子對不同的玻璃纖維過濾紙影響效果不一樣，有的玻璃纖維過濾紙受油霧濃度影響較大，如CH13和7101過濾紙；有的玻璃纖維過濾紙受油霧濃度影響較小，如ZC過濾紙。

2)油霧粒子在通過玻璃纖維過濾紙時，被沉積或攔截在纖維表面，雖然從微觀掃描結(jié)果看，油霧質(zhì)量濃度在2 500 mg/m3時，能看到明顯的油霧粒子攔截，但是綜合分析不同的玻璃纖維過濾紙攔截效應基本相同。

3)根據(jù)油霧法檢測玻璃纖維過濾紙的過濾效率，由于檢測儀器、人員、環(huán)境的影響，同一試驗樣品會出現(xiàn)不同的結(jié)果，如何減少誤差范圍，也需要進一步探討。