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国际标准 ISO 29463-3 INTERNATIONAL STANDARD 2011-10-15 第一版 高效率空气过滤器及滤材—— 3 部分:滤纸试验 High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat sheet filter media 蔡杰 2012 3 31 译者声明: 本译文仅供内部参考。任何公开使用,版权纠纷由使用者自己负责。 凡遇商业用途或公开使用,建议使用者购买英文原版文件。 译者义务翻译本文。由于未收取任何报酬,译者也就没必要对翻译的准确性负责。 遇译文的任何公开使用,译者有权索取劳务报酬。

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国际标准 ISO 29463-3

INTERNATIONAL STANDARD

2011-10-15 第一版

高效率空气过滤器及滤材——

第 3 部分:滤纸试验 High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat sheet filter media

蔡杰 译

2012 年 3 月 31 日

译者声明:

本译文仅供内部参考。任何公开使用,版权纠纷由使用者自己负责。

凡遇商业用途或公开使用,建议使用者购买英文原版文件。

译者义务翻译本文。由于未收取任何报酬,译者也就没必要对翻译的准确性负责。

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蔡杰 译/2012-03

目 次 前言................................................................................................................................................... 3

引言................................................................................................................................................... 4

1 范围 ........................................................................................................................................... 5

2 规范性引用文件 ....................................................................................................................... 5

3 术语和定义 ............................................................................................................................... 5

4 符号和缩略语 ........................................................................................................................... 5

5 原理 ........................................................................................................................................... 7

6 滤材样品 ................................................................................................................................... 7

7 试验装置 ................................................................................................................................... 7

7.1 采用单分散气溶胶的试验布置 ........................................................................................... 7

7.2 采用多分散气溶胶的试验布置 ......................................................................................... 10

7.3 滤材夹具 ............................................................................................................................. 10

7.4 滤速的确定 ......................................................................................................................... 11

8 对试验空气的要求 ................................................................................................................. 12

9 试验规程 ................................................................................................................................. 12

9.1 准备性检查 ......................................................................................................................... 12

9.2 规程 ..................................................................................................................................... 12

9.3 标准试验方法 ..................................................................................................................... 13

10 评估 ..................................................................................................................................... 13

11 试验报告 ............................................................................................................................. 13

12 试验装置的维护与检查 ..................................................................................................... 14

13 滤纸生产过程的检测 ......................................................................................................... 14

13.1 压差的测量 ......................................................................................................................... 14

13.2 HEPA 滤纸透过率试验 ....................................................................................................... 14

14 滤纸物理性能试验 ............................................................................................................. 14

附录 A(资料性附录) 试验结果评估实例 ................................................................................ 15

附录 B(资料性附录) 滤纸生产期间的检测 ............................................................................ 19

附录 C(资料性附录) 滤纸物理性能 ........................................................................................ 20

参考文献 ......................................................................................................................................... 22

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国际标准译文 3/23 ISO 29463-3:2011

蔡杰 译/2012-03

前言

ISO(国际标准化组织,the International Organization for Standardization)是各国家标准

化团体(ISO 成员)的一个国际联盟。国际标准的制定工作通常由 ISO 技术委员会完成。每

个对相关项目感兴趣的成员团体都有权参与技术委员会的活动。国际上与 ISO 协作的官方和

民间机构也参与相关活动。ISO 与国际电工委员会(IEC)在电工标准的所有方面进行合作。

国际标准的起草活动执行 ISO/IEC 导则第 2 部分中的规定。

技术委员会的主要任务是制定国际标准。技术委员会提出的国际标准草案交各成员组织

表决。国际标准的发布需要至少参与投票成员中 75%的赞成票。

本文件的某些内容可能会涉及专利权问题。ISO 不负责识别专利权事宜。

ISO 29463-3 由 ISO/TC 142“空气与其他气体净化设备”技术委员会起草。

在 ISO 24693 总标题“高效率空气过滤器及滤材”之下,包括以下子标准:

— 第 1 部分:分级、性能试验、标识

— 第 2 部分:气溶胶发生、测量装置、粒子计数统计学方法

— 第 3 部分:滤纸试验

— 第 4 部分:过滤元件渗漏的测定——扫描法

— 第 5 部分:过滤元件试验方法

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国际标准译文 4/23 ISO 29463-3:2011

蔡杰 译/2012-03

引言

ISO 29463(所有部分)选用 EN 1822(所有部分),为了满足欧洲之外 P 成员的要求,

选用时作了大量修改。对于效率 95%~99.999 995%的高效率空气过滤器,本标准包含用户

与供货商协议中涉及到的一般或特殊应用中过滤器分级的要求、试验以及标识的基本原则。

ISO 29463(所有部分)给出一套确定过滤器效率的规程,其基础是粒子计数法,试验

中使用液体气溶胶(或替代性地改用固体气溶胶),按其局部效率和总体效率对过滤器分级。

本标准介绍的方法可以满足各类实际应用中大多数场合的需要。ISO 29463 与某些国家标准

的主要差别在于测定总体效率的技术。本标准不使用质量浓度或粒子总浓度,而是使用最易

透过粒径(MPPS)处的粒子计数。对于玻璃纤维滤材,MPPS 通常在 0.12 μm~0.25 μm 之

间。此外,计数法可以测量超高效过滤器,过去的试验方法因受灵敏度限制而无法测量那类

过滤器。膜过滤材料使用专门的规则,见 ISO 29463-5:2011 附录 B。本标准并未专门规定带

静电滤材过滤器的试验规程,只在 ISO 29463-5:2011 附录 C 中介绍了一种处理此类过滤器的

方法。若用户与供货商协商同意,可以对试验方法、试验频率、试验报告的具体要求进行修

改。对于较低效率(H 组)的过滤器,经用户与供货商协商同意,可以采用 ISO 29463-4: 2011

附录 A 给出的替代性检漏法,此时,过滤器的标识中应明确标明采用的是 ISO 29463-4:2011

附录 A 给出的检漏法。

ISO 29463(所有部分)与几个国家的标准不同。例如,那些国家的标准中采用的是气

溶胶总浓度,而不是单个粒子的计数。ISO 29463-5:2011 附录 D 中给出了那些方法的简要介

绍和对应标准。

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蔡杰 译/2012-03

高效率空气过滤器及滤材——

第 3 部分:滤纸试验

1 范围

ISO 29463 的本部规定滤纸效率的试验规程。本部分与 ISO 29463-1、ISO 29463-2、ISO

29463-4 和 ISO 29463-5 联合使用。

2 规范性引用文件

本文件的应用中,下列引用文件不可或缺。对于标明日期的文件,只使用所标明版本的

文件。对于未标明日期的文件,使用最新版本(包括增补)。

ISO 29463-1:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 1 部分:分级、性能试验、标识

ISO 29463-2:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 2 部分:气溶胶发生、测量装置、

粒子计数统计学方法

ISO 29463-4:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 4 部分:过滤元件渗漏的测定——

扫描法

ISO 29463-5:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 5 部分:过滤元件试验方法

ISO 294641

空气及其他气体净化设备——术语

3 术语和定义

ISO 29463-1、ISO 24693-2 和 ISO 29464 给出的术语和定义以及下列术语和定义适用于本

标准。

4 符号和缩略语

表 1 给出 ISO 29463 本部分使用的、代表测量变量和计算值的参数(名称和符号)。将

数值代入计算公式时,应使用表中规定的量纲。

1 即将颁布。

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蔡杰 译/2012-03

表 1 参数

术 语 符号 单位 计算公式

测量参数

暴露面积 A cm2

试验风量 V cm3/s

压降 △p Pa

平均粒径 pd µm

粒子计数 N —

采样流量 sV cm3/s

采样时间 t s

计算参数

滤速 u cm/s AVu

=

平均压降 p∆ Pa ∑=

∆=∆n

iip

np

1

1

粒子计数浓度 cN cm-3 tVNcs

N ×=

粒径段 i 的透过率 Pi a

i

ii c

cP

u,N,

d,N,= b

平均透过率 P a ∑=

=n

iiP

nP

1

1

平均效率 E a PE −= 1

95%置信区间粒子计数的上、下限 N95% — 参见 ISO 29463-2:2011 第 7 章

95%置信区间透过率上限 P95%,i a

i

ii c

cP

%,95u,N,

%,95d,N,%,95 = b

95%置信区间透过率上限平均值 %95P a ∑

=

=n

iiP

nP

1%,95%95

1

95%置信区间效率下限平均值 %95E a

%95%95 1 PE −=

a 这些参数通常用百分数表示。

b 下标“u”表示上游粒子计数,“d”表示下游粒子计数。

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国际标准译文 7/23 ISO 29463-3:2011

蔡杰 译/2012-03

5 原理

滤纸试验中规定使用粒子计数法测定计径效率。试验中既可使用单分散气溶胶,也可使

用多分散气溶胶。这两种方法的区别在于所用气溶胶的发生方法和粒子计数方法。压降的测

量应在指定滤速下进行。

将滤纸固定在夹具上,试验风量对应所需滤速。气溶胶发生器产生的气溶胶经调整(例

如,溶剂的蒸发),而后中和,再与过滤后的试验空气均匀混合,然后进入试验区。

为了测定效率,在滤材的上游和下游各抽取一股空气分流。使用某种粒子计数仪器,测

定采样气流中各粒径粒子的计数浓度。利用这些测量结果,可以做出一条效率随粒径变化的

曲线,并可找到与效率最低点对应的粒径,该粒径就是“最易透过粒径(MPPS)”。

测量滤材上游粒子时,可能需要一个稀释系统,以便将粒子浓度降低至粒子计数器的测

量范围。

除此之外,还要测量试验气溶胶的绝对压力、温度和相对湿度,测量并控制风量。

6 滤材样品

本试验需要不少于 5 件滤材样品。

处理样品应小心,样品上的测试部位不能存在折痕、褶皱、孔洞或其他异常。

所有样品应清晰并永久性地标有下列信息:

a) 滤材名称与规格;

b) 滤材迎风面。

7 试验装置

图 1 给出了所使用的试验装置、元件和测量设备及布置。

ISO 29463-2 中介绍了气溶胶发生器和中和装置的细节,并对类型适用的设备作了详细

介绍。

7.1 采用单分散气溶胶的试验布置

采用单分散试验气溶胶进行滤材试验时,使用凝结核计数器,用总计数法测定粒子计数

浓度。图 1 给出试验装置的布置。

单分散气溶胶的产生分以下几个步骤。首先,利用射流喷雾器和诸如 DEHS 或 DOP 与异

丙醇混合溶液产生多分散气溶胶。溶剂蒸发后粒子减小至合适粒径。再使气溶胶中和,并送

至微分迁移率分析仪。微分迁移率分析仪送出的准单分散气溶胶再一次被中和,而后与经过

过滤的试验空气均匀混合,最终以滤纸试验所需滤速对应的风量送出。

调整微分迁移率分析仪中的电极电压,可以改变平均粒径 2

2 实际上,这种调整给出计数分布的众数,可近似地视该众数为中值。

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蔡杰 译/2012-03

1 过滤器 9 压差计 2 调压阀 10 稀释系统 3 电磁阀 11 凝结核计数器 4 射流喷雾器 12 绝对压力、温度、相对湿度测量设备 5 中和器 13 流量计 6 微分迁移率分析仪 14 真空泵 7 针阀 15 控制与数据存储用计算机 8 滤材夹具

图 1 采用单分散气溶胶的试验装置布置

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国际标准译文 9/23 ISO 29463-3:2011

蔡杰 译/2012-03

1 过滤器 8 光学粒子计数器 2 减压阀 9 针阀 3 射流喷雾器 10 真空泵 4 中和器 11 绝对压力、温度、相对湿度测量设备 5 滤材夹具 12 流量计 6 压差计 13 控制与数据存储用计算机 7 稀释系统

图 2 采用多分散气溶胶的试验装置布置

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蔡杰 译/2012-03

为了有足够高浓度的气溶胶覆盖整个 0.04 µm~0.8 µm 的检测范围,可能需要使用若干

只喷雾器,每只喷雾器所用气溶胶物质与溶剂的混合比各不相同。若被测样品上游的计数浓

度过高,可以适当稀释。选择气溶胶浓度时,应考虑滤材下游的气溶胶无须稀释。

受试滤材下游装有一只排气泵,其作用是保证微分迁移率分析仪的工作状态稳定,不因

滤材压降而有所变化。与之相反,有的试验系统在正压下运行,其目的是确保系统的渗漏不

影响测量结果。

可以在滤材上游和下游使用两台凝结核计数器,也可以用一台计数器对上、下游交替测

量。若上游浓度超出计数器的测量范围,应在采样点与计数器之间增设稀释装置。

7.2 采用多分散气溶胶的试验布置

采用多分散试验气溶胶进行滤材试验时,使用光学粒子计数器,同时测量粒径分布和计

数浓度。

该试验可直接使用经中和的多分散气溶胶。为了覆盖整个测量范围,可能需要使用若干

喷雾器,每只喷雾器所用气溶胶物质与溶剂的混合比例各不相同。粒径分布中的平均粒径不

应超出所用粒子计数器的测量范围。

图 2 给出试验装置的布置。此处不再使用凝结核计数器,而是使用光学粒子计数器来测

量滤材上、下游多分散气溶胶的粒径分布和计数浓度。

采用多分散气溶胶并使用粒子计数与计径装置时,也应将浓度调整到粒子计数器的测量

范围之内,若有必要,也应使用稀释装置。

7.3 滤材夹具

滤材夹具包括可移动的上部和固定的下部(实例见图 3)。滤材 夹具内的圆形暴露面积

为 100 cm2。滤材的安装应保证测量不受周边渗风的影响。若使用垫圈,应保证其不改变过

滤面积。

在滤材夹具的上部注入试验气溶胶。应保 证试验气溶胶在滤材所有过滤表面上的浓度均

匀(标准差 σ<10%)。试验气溶胶的出口位于滤材夹具的底部。

夹具上带有用于粒子计数的上、下游采样分流出口,以及压降测量口。

试验气溶胶所接触的滤材夹具应保持清洁且易于保持清洁,应耐腐蚀,应导电并接地。

滤材夹具的材质优先采用不锈钢或经阳极氧化处理的铝材。滤材夹具可以是满足 ISO 29463

本部分全部要求的任何结构形式。

7.3.1 压差测量

采用压差测量装置(见 ISO 29463-2)测量滤材两端的压差,测点分别设在在滤材夹具

的上、下游。所测压力为静压。

测点与夹具内表面呈直角,以使测量值尽可能不受气流的影响。钻孔内沿应尖锐无毛刺。

测点到压差计的接管应无渗漏且清洁。

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蔡杰 译/2012-03

7.3.2 采样

上游和下游的分流采样应能代表上、下游的实际计数浓度。由于所测粒径很小,所以没

必要强调等动力采样。

从采样点到测量仪器间的接管部分应保持清洁且易于保持清洁、应耐腐蚀、应导电并接

地。接管应尽量短,以避免粒子损失。管段上应避免使用阀门、变径管等干扰测量的元件。

7.4 滤速的确定

试验中不直接测量滤速,滤速由试验风量除以滤材夹具内暴露的滤材面积得到。因此,

应知道滤材暴露面积,其准确度为±2%。

若下游的计数器采样分流影响到风量的测定,计算试验风量时就应计入采样分流。

风量测量可采用浮子流量计、热式质量流量计,或其他可以标定的装置。流量测量装置

的最低性能数据为:

— 测量范围:至 800 cm3/s

— 准确度: < 测量值的 5%

— 再现性: < 测量值的 1%

1 上部(可移动) 5 上游采样 2 下部(固定) 6 下游采样 3 试验气溶胶入口 7 压差测量点 4 试验气溶胶出口

图 3 滤材夹具——实例

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蔡杰 译/2012-03

8 对试验空气的要求

与试验气溶胶混合前的试验空气应符合 ISO 29463:2011 第 7.2 条关于温度、相对湿度和

洁净度要求。

使用高效率过滤器(例如市售过滤器成品)清除试验空气中的固体和液体杂质,该过滤

器的尺寸取决于最大试验风量。

9 试验规程

9.1 准备性检查

9.1.1 开启试验装置后,正式进行试验前,应检查并设定下列参数:

— 测量仪表的完好待用情况:

按制造商给出的规程启动设备,例如:为凝结核计数器充工作液体;流经设备的风

量应正确。

测量前,应执行设备制造商建议的所有例行检查。

— 粒子计数器的伪计数率:

在气溶胶发生器关闭、滤材就位时,测量下游粒子浓度,以检查伪计数率。

— 试验空气的洁净程度:

气溶胶发生器关闭时测量上游粒子计数浓度,以检查试验空气洁净程度。

— 试验空气的绝对压力、温度、相对湿度:

这些参数在试样夹具下游气流中测量。

若上述参数超出了 ISO 29463-1 和 ISO 29463-2 所规定范围,应采取相应的改正措施。

9.1.2 滤材标样的测量:建立各种过滤等级的滤材标样具有实际意义。在完成 9.1.1 规定

的准备性检查后,立刻对与受试滤材同等级的滤材标样进行试验。这种重复的试验能提供试

验系统整体重复性的信息(试验系统的漂移或损坏,试验系统故障)。

9.2 规程

第 9.1 条所述准备工作完成后,将试样放入滤材夹。应确认仪器的测量范围涵盖计径效

率曲线的最低值,即,最易透过粒径(MPPS)。

9.2.1 压降的测量

在混入气溶胶前的洁净空气条件下测量干净滤材的压降。风量的调整应足够精确,各样

品试验风量的波动不超出要求值的±2%。当系统达到稳定操作状态时进行测量。

9.2.2 采用单分散气溶胶的试验

气溶胶应与试验空气均匀混合(见第 7.3 条)。为 了确定粒径效率曲线,在粒径检测范

围内取至少 6 个近似对数等距的粒径。利用微分迁移率分析仪,依次产生 6 种具有合适平均

粒径的(准)单分散气溶胶,分别测量上、下游计数浓度,测量中既可同时使用两台凝结核

计数器,也可使用一台凝结核计数器先测上游,再测下游。对于第 2 种情况,测量下游前需

要一段时间的清吹,以使凝结核计数器中的粒子浓度降至不影响下游测量的水平。

9.2.3 采用多分散气溶胶的试验

作为单分散气溶胶试验的一种替代方法,可使用多分散气溶胶进行试验,对至少 6 个近

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蔡杰 译/2012-03

似对数等距的粒径测量计数浓度和粒径分布。测量中使用光学粒子计数器。特别要注意的是,

测量上游计数浓度和粒径分布时,重叠误差不能超出允许范围。光学粒子计数器的分辨率应

满足测量需要。

9.3 标准试验方法

标准试验方法(见 ISO 29463-1:2011 中 7.4.4)为第 9.2.2 条规定的方法。

10 评估

应按第 9 章所述要求对 5 件样品连续进行试验。

压差取各项测量结果的算术平均值。

计算粒子计数时应考虑 ISO 29463-2 关于粒子计数的统计学性质。计算粒径透过率或粒

径效率时,使用置信区间的最不利值。

对于效率曲线上 6 个或更多的粒径点,计算下述算术平均值:

— 平均计数效率;

— 95%置信区间下限的平均效率。

将上述效率用曲线来表示。使用数学拟合法或图解法,求出 95%置信区间下限效率曲线

最低点对应的粒径。这种取效率下限的做法,既考虑了测量质量,又考虑了小数目计数时统

计学上的不确定性。

效率最低点对应的粒径就是最易透过粒径(MPPS),记录该粒径以及所对应的效率值。

附录 A 为一项评估实例。

11 试验报告

滤纸试验报告中至少应包含下列内容:

a) 受试样品:

1) 受试滤材类型;

2) 样品数量。

b) 试验参数:

1) 滤速;

2) 所用粒子测量仪器类型;

3) 所用试验气溶胶特性。

c) 试验结果:

1) 开始试验时滤材平均压差;

2) 最易透过粒径(MPPS);

3) MPPS 处的效率;

4) 计算出的 95%置信区间下限平均效率值 %95E (实例见本标准 A.2.3 和表 A.3);

5) 平均效率𝐸�,以及 95%置信区间下限平均效率值𝐸�95%随粒径变化的曲线图(实例

见本标准图 A.1)。

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12 试验装置的维护与检查

试验装置的组件和测量设备至少应按表 2 规定的周期(或更频繁些)进行维护与检查。

仪表的年度标定档案中应有各单项标定的记录。

组件 维护与检查的内容及周期

工作原料 每天检查,用完即换

气溶胶发生器 每月清洁

流量计 每年或每次改变后进行检测和调零

气溶胶管道 每年清洁

试验空气过滤器 每年更换

排气过滤器 每年更换

试验装置的负压部分 计数器的伪计数率超标时进行检漏试验

各试验点间的转换阀(若有安装) 每年检漏

除符合上述规定外,应按 ISO 29463-2:2011 中表 2 规定的周期,对试验装置的所有相关

部件和测量仪器进行维护和检查。仪表的年度标定档案中应有各单项标定的记录。

13 滤纸生产过程的检测

13.1 压差的测量

采用 9.2.1 规定的试验规程。

13.2 HEPA 滤纸透过率试验

可使用多种仪器检测 E(EPA)组和 H(HEPA)组滤材的透过率,但由于浊度计法耗时

短,给出的是近乎实时的检测数据,因此,滤纸生产厂更喜欢使用浊度计法。浊度计法适用

于 ISO 15 E~ISO 45 H 的 H 组和 E 组滤材。效率规格高于 ISO 45 H 的滤材应采用粒子计数法。

滤材透过率的适用试验方法附录 B。

为了表明数据的意义,建议在给出透过率数据的同时说明所用检测手段。合适的试验设

备诸如 42 CFR第 48 部分和BS 39283

中规定的方法。

14 滤纸物理性能试验

过滤器制造商和过滤器用户关心滤材的物理性能,例如,厚度、抗张强度、伸长率、挺

度、燃烧失重、抗渗水性。附录 C 给出这些性能和试验方法的简要说明。

3 译者注——42CFR Part48 是美国呼吸器具标准,规定的是浊度计法。BS 3928 是英国标准,规定的是纳焰

法。

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附录 A(资料性附录) 试验结果评估实例

A.1 滤纸试验

在完成了第 9.1 条规定的调试与检查之后,测量每件样品在给定滤速下的压降和粒子计

数。

下面给出采用单分散气溶胶总计数法对一种滤材试验结果。

A.1.1 压差测量

按第 9.2.1 条的规定测量滤材压降:

— 试验条件: 过滤面积 A = 100 cm2

— 试验风量: V = 175 cm3/s

— 滤速: u = 1.75 cm/s

— 试验结果: 压差△p1 = 109 Pa

A.1.2 粒子计数

采用单分散试验气溶胶时,按第 9.2.2 条的要求进行粒子计数。对应效率曲线上的不少

于 6 个平均粒径点 pd ,测量上游和下游粒子计数浓度(cN,u、cN,d)。计数浓度直接取粒子计

数器的测量值,在而后的计算中无须更改。透过率的计算采用第 4 章给出的公式。

根据 ISO 29463-2:2011 第 7 章有关粒子计数的统计学特性,确定效率评估中使用的下游

计数 Nd:

— 试验条件: 滤速 u = 1.75 cm/s

— 粒子测量装置: 凝结核计数器

— 试验气溶胶: DEHS,单分散

— 试验结果: 测量结果以及透过率的计算值 P1 见表 A.1。

表 A.1 测量结果及粒子计数计算值

pd ,μm 0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250

cN,u,1a 2.21×106cm-3 1.46×106cm-3 8.72×105cm-3 4.96×105cm-3 3.21×105cm-3 2.02×105cm-3

cN,d,1b 3.74×101cm-3 2.80×101cm-3 2.06×101cm-3 1.17×101cm-3 7.12×100cm-3 3.52×100 m-3

Nd,1 3 000 2 228 1 653 951 568 264

P1,% 0.001 69 0.001 92 0.002 36 0.002 37 0.002 22 0.001 74 a 下标“u”表示上游。

b 下标“d”表示下游。

A.2 算术平均值的计算

对不少于 5 件滤纸样品进行试验,根据测量结果(其中一件样品的测量实例见表 A.1)

计算算术平均值。下列计算方式对两种计数方法均适用。

A.2.1 平均压差

在给定滤速 u = 1.75 cm/s 的情况下,5件样品的压差测量如下:

— 压差∆pi = 109.1 Pa;110.1 Pa;109.4 Pa;109.8 Pa;109.6 Pa

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— 平均压差 p∆ = 109.6 Pa

A.2.2 平均效率

先根据各件样品的透过率 iP 计算出平均透过率 P ,然后求出效率曲线上每一点的平均

效率 E 。

计算及结果见表 A.2。

表 A.2 确定平均效率的计算值

pd ,μm 0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250

P1,% 0.001 69 0.001 92 0.002 36 0.002 37 0.002 22 0.001 74

P2,% 0.001 97 0.002 09 0.002 33 0.002 31 0.002 11 0.001 86

P3,% 0.001 99 0.002 16 0.002 33 0.002 50 0.002 55 0.002 07

P4,% 0.001 84 0.002 17 0.002 29 0.002 27 0.002 08 0.001 78

P5,% 0.001 79 0.002 16 0.002 35 0.002 39 0.002 21 0.001 51

P ,% 0.001 86 0.002 10 0.002 33 0.002 37 0.002 23 0.001 79

E ,% 99.998 14 99.997 90 99.997 67 99.997 63 99.997 77 99.998 21

A.2.3 95%置信区间下限对应的平均效率

考虑到 ISO 29463-2:2011 第 7 章有关粒子计数的统计学性质,采用对计算结果最不利的

95%置信区间下限值计算平均效率 E95%。本例中,上游粒子计数和粒子浓度并非进行统计学

修正。粒子计数大,统计学上的不确定性就可忽略,对于本例,cN,u,95%,i = cN,u,i。

透过率 P95%,i 的计算中使用了下游计数浓度 cN,d,95%,i,它是由 95%置信区间的最不利值粒

子数 Nd,95%,i 计算得出的。根据 5 件样品的测量结果,计算平均透过率 95%置信区间的上限值

%95P ,进而计算出效率的 95%置信区间下限值%95E ,该值为随粒径变化的一条曲线。

计算值和计算结果见表 A.3。

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表 A.3 95%置信区间下限平均计算值

pd ,μm

0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250

Nd,1 3 000 2 228 1 653 951 568 264

Nd,95%,1 3 107 2 321 1 733 1 011 615 296

P95%,1,% 0.001 75 0.002 00 0.002 47 0.002 52 0.002 40 0.001 95

Nd,2 3 036 2 283 1 665 953 546 302

Nd,95%,2 3 144 2 377 1 745 1 014 592 336

P95%,2,% 0.002 04 0.002 18 0.002 44 0.002 46 0.002 29 0.002 07

Nd,3 3 194 2 346 1 603 948 673 379

Nd,95%,3 3 305 2 441 1 681 1 008 724 417

P95%,3,% 0.002 06 0.002 25 0.002 44 0.002 66 0.002 74 0.002 28

Nd,4 3 090 2 429 1 638 958 581 320

Nd,95%,4 3 199 2 526 1 717 1 019 628 355

P95%,4,% 0.001 90 0.002 26 0.002 40 0.002 41 0.002 25 0.001 98

Nd,5 2 938 2 383 1 678 1 004 609 271

Nd,95%,5 3 044 2 479 1 758 1 066 657 303

P95%,5,% 0.001 85 0.002 25 0.002 46 0.002 54 0.002 39 0.001 69

%95P ,% 0.001 92 0.002 19 0.002 44 0.002 52 0.002 41 0.001 99

%95E ,% 99.998 08 99.997 81 99.997 56 99.997 48 99.997 59 99.998 01

A.3 效率曲线

将与各平均粒径 pd 对应的平均效率 E 和 %95E 值标在效率随粒径变化的曲线图上。

对于本例,曲线最低点(见图 A.1)为:

— 最易透过粒径(MPPS): 0.16 µm

— 对应该粒径的过滤效率: 99.997 5%

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pd 平均粒径

P 平均透过率

—— 平均效率E

┅┅ %95E

图 A.1 平均效率和与粒径的函数关系

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附录 B(资料性附录) 滤纸生产期间的检测

ISO 29463 本部分规定的方法并非在线检测方法,H 组和 U 组滤材的生产过程中使用那

套方法不太现实。滤材生产是连续的,生产期间的实时或接近实时效率检测很重要。遗憾的

是,要求生产期间给出 MPPS 曲线不现实,由于检测时间过长,即是试图那样做,也达不到

预期目的。

一般说来,生产过程的滤材检测应满足以下条件:

— 在很短时间内完成检测并给出测量结果,例如,时间不超过几分钟;

— 检测频率足够高,以便找出影响效率的过程漂移并进行调整。常见的是逐卷检测;

— 检测结果与采用 ISO 29463 本部分方法的试验结果良好相关。

滤材试验中经常使用浊度计法,经验表明,对于 E 组和 H 组滤材,浊度计法检测可以满

足生产需要。

浊度计法难以检测 U 组滤材,这时需要采用其他方法。

U 组滤材的检测通常使用接近 MPPS 的单分散气溶胶,可以对多分散气溶胶预过滤或静

电分级获得这种气溶胶。生产过程中只检测一个粒径点的效率,试验时间因此而缩短,短得

足以对滤材性能进行实时过程控制。

为了加速试验并充分发挥试验设备的作用,生产检测通常是在某种标准试验条件下进行

的。可能有必要进行某些相关性实验,来确定生产检测结果和过滤器最终使用条件之间的关

系,例如,高滤速和低滤速时生产检测结果的可能变化情况。

滤纸的阻力检测和效率检测通常是使用同一样品,两项检测同时进行。

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附录 C(资料性附录) 滤纸物理性能

C.1 厚度检测

按 TAPPI-T411 规定的规程检测。无特殊注意事项或改动要求。

检测结果的单位为 mm(in),精确至 0.025 mm(0.001 in)。

C.2 抗张强度检测

符合 TAPPI-T494 的规定,但作下述改动:

— 样品尺寸为 25.4 mm×152.4 mm(1 in×6 in);

— 量规长度为 101.6 mm(4 in);

— 拉伸速度 2.5 cm/min(1 in/min),或能在 10(±2)秒内完成试验的加载速度,

以大值为准。

C.3 伸长率检测

符合 TAPPI-T494 的规定,但作下述改动:

— 样品尺寸为 25.4 mm×152.4 mm(1 in×6 in);

— 量规长度为 101.6 mm(4 in);

— 拉伸速度 2.5 cm/min(1 in/min),或能在 10(±2)秒内完成试验的加载速度,

以大值为准。

C.4 挺度检测

符合 TAPPI-T543 的规定。建议的样品尺寸为 51 mm×88 mm(2 in×3.5 in)。检测结果

的单位为 mg,精确到整数。

C.5 燃烧失重试验

下面给出测定 E 组、H 组和 U 组滤材燃烧失重所用设备、术语、过程和计算(见 TAPPI-

T413)。本规程适用于实际生产,这也是一种有助于确认产品规格的验收试验。

C.5.1 设备——燃烧失重试验

C.5.1.1 天平,测量精度 0.001 g。

C.5.1.2 马弗炉,能够将温度控制并保持在 538(±28)℃(1 000[±50]℉)。

C.5.1.3 烘箱,干燥用,能将温度控制并保持在 107(±14)℃(225[±25]℉),滤材样品

处有气流运动。

C.5.1.4 金属丝筐,其作用是在燃烧阶段支撑样品,取出样品时残料不损失。

可采用任何适用于炉子和样品尺寸的筛网。

C.5.2 设备的确认与标定

测量炉温的仪器应采用高温计来标定。烘箱可采用高温计或温度计来标定。

C.5.3 规程

按以下步骤操作:

a) 取一张重量约 4.5 g 的样品。一般说来,216 mm×279 mm(8.5 in×11 in)足够。若可

能,在沿机器横向上取样。

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b) 将样品在 107(±14)℃(225[±25]℉)的烘箱内干燥至恒重。

c) 对样品称重,精确到 0.001 g,记为初始重量。

d) 将样品放到 538(±28)℃(1000[±50]℉)的马弗炉内,燃烧 15 分钟。可选择:为尽

量减少纤维残料损失,可在点燃前将样品先放入金属丝筐。

e) 从马弗炉中取出燃烧后的样品,置于干燥瓶内降至室温。

f) 再次对样品称重,精确到 0.001 g,记为最终重量。

C.5.4 试验报告

基于样品干重的重量损失百分比计算如下,报告数据精确至 0.1%:

100i

fi ×−

=W

WWLOI (C.1)

式中: LOI = 燃烧损失,%;

Wi = 样品的初始重量(干重);

Wf = 样品的最终重量(燃烧后)。

C.6 抗渗水性试验

符合美国军用标准 MIL-STD-282 中的规定,但示纸可用可不用。

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参考文献

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验、标识 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 1: Classification, performance testing and marking)

[2] EN 1822-2,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第2部分:气溶胶发生、

测量装置、粒子计数统计学方法 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 2: Aerosol production, measuring equipment, particle counting statistics)

[3] EN 1822-3,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第3部分:滤纸试验 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 3: Testing flat sheet filter media)

[4] EN 1822-4,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第4部分:过滤元件渗漏

的测定(扫描法) (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 4: Determining leakage of filter elements (scan method))

[5] EN 1822-5,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第5部分:过滤元件效率

的测定 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 5: Determining the efficiency of filter elements)

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[8] IEST-RP-CC013, 洁净室及其他受控环境测量设备的标定规程和选用指南 (Calibration Procedures and Guidelines for Select Equipment Used in Testing Cleanrooms and Other Controlled Environments), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA

[9] IEST-RP-CC021, HEPA和ULPA滤材试验 (Testing HEPA and ULPA Media), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA

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[11] ISO 14644-3(GB/T 25915.3—2010等同),洁净室及相关受控环境——第3部分:检测方

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[12] ISO 5167-1(GB/T 2624.1—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流

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[13] ISO 5167-2(GB/T 2624.2—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流

量——第2部分:孔板 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 2: Orifice plates)

[14] ISO 5167-3(GB/T 2624.3—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流

量——第3部分:喷嘴和文丘里喷嘴 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full—Part 3: Nozzles and Venturi nozzles)

[15] ISO 5167-4(GB/T 2624.4—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流

量——第4部分:文丘里管 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full—Part 4: Venturi tubes)

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[16] US Military Standard 282, 过滤器、防护服、防毒面具部件及相关产品性能试验方法 (Filter Units, Protective Clothing, Gas-Mask Components And Related Products: Performance — Test Methods)

[17] TAPPI-T411,纸、纸板和复合纸板的厚度 (Thickness(Caliper) of Paper, Paperboard and

Combined Board)

[18] TAPPI-T413,纸的灰分 (Ash in Wood, Pulp, Paper and Paperboard: Combustion at 900℃)

[19] TAPPI-T494,纸和纸板的拉伸破裂性能(采用恒速拉伸装置) (Tensile Breaking Properties

of Paper and Paperboard (Using constant Rate of Elongation Apparatus)

[20] TAPPI-T543,纸的弯曲阻力(葛尔莱法) (Bending Resistance of Paper (Gurley-Type Tester))

——————————————