靜電濾網：工作原理、優缺點與選購指南｜舜堡興業

一、「微粒」還是「氣體／異味」

靜電濾網的任務是攔截微粒（粉塵、懸浮微粒、氣溶膠）。
氣體與異味（例如甲苯、氨氣）屬於分子污染物，通常需要吸附材料（如活性碳）才能有效去除。
兩者在使用上的變化不同：
- 微粒濾網：使用一段時間後壓損上升、風量下降。
- 吸附材料：壓損變化不大，但去除效率會隨時間衰減。

二、靜電濾網是什麼

靜電濾網是以帶電纖維或可被極化的纖維輔助捕捉微粒的濾材。常見型式：

被動式駐極不織布（如以聚丙烯製成）：材料經處理後長時間帶電，無需供電即可提供電性捕集。
摩擦起電型不織布（常稱為靜電棉）：不同纖維材料組合形成電位差，增加粒子被吸引的機率。
可清洗結構型濾網：靠結構與摩擦起電提供初期效率，但反覆清洗可能降低長期表現。
主動式靜電集塵設備：以高電壓讓粒子帶電並吸附到集塵板，需供電與清潔維護；本文聚焦被動式材料。

三、懸浮微粒的四種捕集機制

1. 直接攔截

概念：粒子沿氣流前進，因具有尺寸，當中心線與纖維的最近距離小於粒子半徑時就會接觸並被留住。
何時占優：中等粒徑（約 0.1–1 微米）、纖維較細、孔隙較緊或濾材較厚時。
設計要點：攔截率提升通常伴隨較高壓損，需在效率與阻力間取平衡。

2. 慣性撞擊

概念：較大的粒子或較高的面風速使粒子慣性增大；當氣流繞過纖維急轉時，粒子無法完全跟隨流線而撞上纖維。
何時占優：粒徑較大（大於約 1 微米）或風速較高時；常見於預濾層。
設計要點：提高風速能強化撞擊，但也會增加壓損與能耗；前端常以較粗纖維、較開放結構減少堵塞。

3. 布朗擴散

概念：極細粒子受分子熱運動影響而呈隨機位移，容易偏離流線並接觸纖維。
何時占優：小於約 0.1 微米的粒子；在較低風速與較大厚度（停留時間較長）的結構中效果更好。
設計要點：不必一味縮小孔隙率；適度厚度與合理風速即可提升超細粒子的捕集，同時控制阻力。

4. 靜電引力

概念：纖維上存在長效電荷或可被極化的區域，能以電性作用吸引粒子至纖維表面。包含：

庫倫吸引：帶相反電性的粒子與纖維之間的吸引。
誘導極化：即使粒子不帶電，在不均勻電場中也會被極化並偏向纖維。
何時占優：最易穿透的粒徑區（約 0.1–0.3 微米）受益最明顯；可在相同壓損下取得更高效率。
設計要點：高溫、高濕、油霧與清洗可能導致電荷衰減；可搭配預濾、設定更換週期，並以實測曲線管理壽命。

粒徑與主導機制速覽

大於 1 微米：慣性撞擊、直接攔截為主。
約 0.1–1 微米：直接攔截重要；若含靜電引力，效率可顯著提升。
小於 0.1 微米：布朗擴散占優；靜電可進一步助益。
最易穿透區常落在約 0.1–0.3 微米；加入靜電層能有效補強。

四、靜電濾網優點與限制

優點

在可比風量下，通常阻力較低且細粒子捕集更佳，有助節能與降噪。
可輕薄化並與其他層次（預濾、支撐、吸附層）做多層複合。
被動式材料無需供電，維護相對簡單。

限制與風險

環境敏感性：濕熱、油霧、清洗會加速電荷衰退。
功能邊界：不擅長處理氣體與異味；此類需求應加上吸附層（如活性碳）。

五、與其他濾材的定位比較

類型	主要機制	細粒子效率（概況）	阻力（相對）	維護	適用重點
靜電濾網（被動式）	機械＋電性	高	低～中	依塵載更換	清淨機、空調通風、呼吸防護
高效率機械式濾材（玻璃纖維）	純機械	高	中～高	依塵載更換，回收困難	追求穩定極高效率、可接受較高阻力
可清洗結構型	結構＋摩擦起電	初期中等；多次清洗後可能下降	低	可清洗	家用通風，須確認清洗後性能
主動式靜電集塵設備	高電壓集塵	高	低	清潔集塵板	餐飲油煙、商用空調；須符合法規
吸附材料（活性碳等）	表面吸附（針對氣體）	對微粒效用低	低～中	易飽和需更換	處理異味／氣體；常與粒子濾材搭配

上表為趨勢概述；實際表現仍取決於材質、克重、孔隙率、厚度、風速與測試方法。

六、適用情境

空調通風／空氣清淨機：以靜電層提高細粒子效率，同時維持較低阻力；若有異味需求，於後段加入吸附層。
呼吸防護：在可接受的呼吸阻力下提升捕集效率；使用時避免油霧與溶劑環境以減緩電荷衰退。
車室與特殊場合：微粒與氣體常同時存在，建議多層複合設計（預濾＋靜電層＋吸附層）。

七、選購與評估清單

目標污染物：微粒 → 靜電濾網；氣體／異味 → 需加吸附層。
尺寸與密封：外框、厚度與密封邊，避免旁漏。
阻力與風量：確認風機曲線能承受初期阻力與塵載後阻力。
環境條件：濕熱、油霧、溶劑會影響壽命；必要時加預濾或改善工況。
使用壽命：微粒濾網可觀察壓損與風量；吸附層需看去除率曲線與飽和時間。
若含吸附層：檢視比表面積、孔徑分佈、表面性質是否與目標氣體匹配，並參考實測數據。

八、舜堡可提供

靜電濾材：駐極不織布、摩擦起電型不織布，可依目標效率與阻力設計單層或多層結構。
吸附材料複合：濕法與乾法活性碳複合（粉末、顆粒、柱狀、纖維），對應口罩、車室、空調與清淨機等需求。
功能選項：可提供特殊改質與對應測試（如氨氣、特定有機物、抑菌能力）。
驗證支援：可配合動態分析、密閉艙吸附與車室測試規格，提供效率、壓損與持久度曲線。

九、常見問答

可以水洗嗎？ 一般不建議。水或酒精會使電荷衰退，效率下滑明顯。若標示可清洗，請檢視多次清洗後的實測數據。
會產生臭氧嗎？ 被動式靜電濾網不會；主動式設備需按規範驗證。
與高效率機械式濾材相比如何？ 需求不同。若追求極高且穩定的效率，可用高效率機械式濾材；若希望在較低阻力下兼顧效率與風量，靜電濾網較合適。實務上常採多層複合。