在近期疫情防控放松的大背景下,有很多網友發文咨詢國納科技醬“後疫時代我們到底需要怎樣的空氣淨化器”,大家希望作為空淨行業的老兵能對此問題給出專業的回答。而且從前期國納科技醬關于空氣淨化器的文章閱讀量逐漸增多等諸多情況來看,“後疫時代,如何選擇空氣淨化器,選擇怎樣的空氣淨化器?”已經成為一個廣受關注的話題,由此深感有必要用撰文做一個系統總結。
關于這個問題網上回答很多,但還不夠系統不夠深入,很多網友看了往往還是一頭霧水。對此,國納科技醬基于自身從業多年的經驗,希望通過此文能為大家給出一些更客觀、更專業的回答,不過限于本人水平有限可能還存在一些不足之處,希望大家能夠幫助指正。本文主要針對如今疫情放松、霧霾來襲的當下,大家除了對空氣淨化器的除顆粒物、除異味比較關心外,對于空氣淨化器的新冠氣溶膠處理能力也頗為關心,因此這裡在之前創作基礎上,系統介紹了新冠病毒為什麼不會被根除、傳統空氣淨化器組成、傳統空氣淨化器選擇要點、傳統空氣淨化器的不足、抗病毒新材料、抗病毒濾網和後疫時代我們需要的空氣淨化器這七個大家較為關心的話題進行了綜合闡述。
最後,結合自身從業經驗中獲得的實際案例,推薦了幾款适宜當下的空氣淨化器。
新冠病毒将長期伴随我們當新冠病毒在2020年初大流行時,供職于華盛頓西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心的進化生物學家傑西·布魯姆展望了新冠病毒的未來。與許多病毒學專家一樣,他預測新冠病毒病原體将不會被根除,與此相反,他認為長期來看新冠病毒将成為第五種在人類中永久存在的冠狀病毒。與其它四種 “季節性”冠狀病毒一樣(這四種冠狀病毒分别為HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1)),SARS-CoV-2将會讓我們有感冒一樣症狀,并可能在人類中傳播幾十年或更長時間,關于此文可以參加國納科技醬的文章——《進化生物學家預測,新冠病毒不會被根除,将與我們如影相随?》。
傑西·布魯姆認為研究“季節性”冠狀病毒有可能為新冠病毒的演變和大流行提供路線圖。其中最好的例子是一種名為229E的季節性冠狀病毒(HCoV-229E是冠狀病毒的一種,緻病性較低,一般引起呼吸道症狀,類似普通感冒),這種病毒會讓我們一生中反複感染。
為搞清楚為什麼229E會長期“糾纏”我們,到底是因為人類宿主的免疫反應減弱?還是病毒自身進化從而逃避免疫?傑西·布魯姆團隊從可能接觸229E的人群中采集了幾十年的血樣,并測試了他們在20世紀80年代針對不同版本病毒的抗體,研究結果讓人很驚訝:上世紀80年代的血液樣本含有高水平的抗1984年版本229E的抗體,但這些抗體對90年代病毒的中和能力要小很多,對2000年代和2010年代的229E變種中和能力就更是微乎其微;上世紀90年代的血液樣本也是如此,人們對最近的病毒有免疫力,但對未來的病毒沒有免疫力,這充分說明病毒正在進化以逃避免疫力。
對于新冠病毒,傑西·布魯姆的團隊用了将近兩年時間來觀察其演變過程,他們得出的結論是:新冠病毒與229E有明顯的相似之處。明顯的例子是,前期的德爾塔病毒和近期的奧密克戎病毒等變異攜帶的突變明顯減弱了針對過去版本新冠病毒的抗體的有效性。在地球上大部分地區都通過感染、疫苗接種或兩者兼而有之獲得了對病毒的免疫力的情況下,奧密克戎病毒在南非的迅速崛起說明這種新冠病毒變體已經找到了逃避人類免疫力的方法。我們還可以預期:新冠病毒後續突變隻會越來越強大,下一代能超過奧密克戎病毒的變體或許正在路上,難道不是嗎?
不管怎麼樣,新冠病毒在未來幾個月和幾年内的演變将決定這場全球危機的結局:該病毒是會演變成另一種普通感冒?還是會演變成更具威脅性的疾病?目前似乎還很難說,隻能說我們希望新冠病毒最後隻是演變成普通感冒,不過不管怎麼樣,它似乎都将與我們如影相随。
通過長期觀察,國納科技醬去年12月份的時候就非常認同傑西·布魯姆的觀點,新冠病毒或許會常态化,我們不得不有這樣的心理準備。如今看來,傑西·布魯姆的觀點是完全正确的,新冠病毒正走向常态化,就如感冒一樣。
傳統空氣淨化器的組成現在,我們已經知道新冠病毒已經如感冒一樣和我們如影随形了,那麼我們為此能做些什麼呢?國納科技醬認為,除了佩戴口罩、勤洗手消毒外,我們在一些相對密閉的場合,或者不方便通風的場合或者季節,是有必要配備帶抗病毒功能的空氣淨化器的,不僅可以除去空氣中的顆粒物,除空氣中的異味,還能同時去除存在于氣溶膠中的新冠病毒,可謂一舉多得。
這裡,我們首先來看傳統空氣淨化器的組成,很顯然其組成并不複雜,無非由外觀設計、結構設計、濾網模塊、風機模塊和操作系統六個部分組成,詳情見國納科技醬這篇文章——《科普丨新手如何選擇空氣淨化器?空淨專業人士:抓住這幾點就夠了》,這裡簡單分析如下:
1、外觀設計:空氣淨化器外觀設計可謂五花八門,主要形狀有圓柱、四方和扁平等;設計風格主要有工業風、簡潔風和藝術風;外殼設計也有金屬和工程塑料的區分;國納科技醬認為外觀隻要與居家裝修風格協調一緻即可,無需過于糾結。
2、結構設計:空氣淨化器結構設計,主要有塔式、濾筒式和闆式三種結構,其中塔式結構濾網層層堆疊空間利用率最高,濾筒式結構采用阿基米德螺旋風道更靜音、更節能,闆式一般兩側進風機器小巧,國納科技醬這裡認為塔式和濾筒式都是不錯的選擇。
3、濾網模塊:空氣淨化器核心配件,市面上濾網主要有HEPA、活性炭、光觸媒、UVC、靜電集塵等,其中HEPA用于過濾大顆粒物,活性炭用于吸附甲醛等氣态污染物,光觸媒用于分解甲醛等氣态污染物,UVC則主要用于空氣消毒,靜電集塵則主要通過高壓靜電模式處理顆粒物,國納科技醬這裡認為傳統的複合濾網模塊其實是不錯的選擇,穩定、可靠還高效。
4、風機模塊:噪音與空氣淨化器另外一個核心配件——風機單元以及降噪措施密切相關,不管怎麼樣,大家總是希望設備的噪音盡可能小點再小點,讓我們可以靜享舒适生活,國納科技醬認為風機是關乎空氣淨化器壽命的核心部件,有條件可以選用進口風機或者國内比較優質廠家的風機。
5、傳感模塊:傳感器模塊,就如我們的眼睛,除了常規的溫濕度外,還可以準确告知我們當前空氣顆粒物含量,甲醛濃度,揮發性有機物濃度,進而對空氣淨化器進行智能控制,最大程度發揮空氣淨化器的作用,同時還能告知我們濾芯模塊的使用狀況, 國納科技醬認為傳感器往往是大家容易忽略的部分,其實應該特别留意,這會對後期實際體驗産生很大影響。
6、操作系統:操作系統智能化是大勢所趨,僅僅停留在面闆操作的空氣淨化器已經過時,國納科技醬認為好的空氣淨化器必定會有易于操作的手機APP配合,這樣可以在我們回家前半小時自動開啟淨化設備,家就是潔淨溫馨的家,隻待主人歸來,不過對于傳統的家庭。
傳統空氣淨化器選擇要點
了解了傳統空氣淨化器的組成後,我們再來看看空氣淨化器的性能、價格等大家最關心的話題。因為不管空氣淨化器組成如何,最終大家還是要看空氣淨化器都有哪些必須關注的核心性能,以及是否值得入手,這裡分析如下:
1、CARD值:CADR值指空氣淨化器的潔淨空氣輸出比率,也就是在一個小時内淨化空氣的體積,顯然,CARD值越高,淨化速度越大,淨化效能越高,空氣淨化器的淨化空間越大,依據《空氣淨化器》(GB/T 18801-2015),可淨化居室面積=CADR值×系數(0.07~0.12),國納科技醬認為,CARD值并非越大越好,而是與房間大小要匹配,大家選擇的時候也不要一味追求這個值。
2、CCM值:CCM值指空氣淨化器累計淨化污染物的總量,分為P1、P2、P3、P4四個等級,數值越高等級越高,濾網使用壽命就越長,國納科技醬認為,CCM值的大小關乎到空氣淨化器核心配件的使用壽命,也就關系到我們後期使用維護成本,大家必須需要重點關注。
3、空氣質量數顯化:除了空氣淨化器的淨化、抑菌抗病毒能力,其實空氣質量是否數顯化也是我們必須關注的,這往往導緻大衆很疑惑,“有了空氣淨化器後,家中的空氣質量到底有沒有改善,改善了多少?”國納科技醬認為,如果空氣淨化設備廠商不能很好地解決這一問題,将導緻大衆信任缺失,後期行業發展将會受到限制。
4、價格定位:空氣淨化器的價格定位也是很重要的因素,國外品牌一般都是走高端路線;國内品牌一般走性價比路線,也有少部分走高端路線,國納科技醬認為,不管是哪條路線都有我們可以選擇的,俗話說,适合自己的就是好的,難道不是嗎。
傳統空氣淨化器的不足不可否認,傳統的空氣淨化器為人們居家、辦公環境的改善提供了可能,可以去除空氣中顆粒物,也能去除空氣中異味,如甲醛、TVOC等。但是,面對新冠疫情常态化存在于空氣中的新冠氣溶膠,還是略顯不足。為什麼這麼說呢,這就從傳統空氣淨化器HEPA濾網的顆粒物去除機理來分析了。
HEPA濾網由纖維為基材制成的濾料,或者由幾種纖維交織而成的複合纖維濾料,或者直接采用纖維為過濾材料,其主要過濾機理包括:攔截效應、慣性效應、擴散效應、重力效應、靜電效應,這裡分别闡述如下:
從上述HEPA濾網的顆粒物去除機理可知,不管是那種效應,對于空氣中的新冠氣溶膠都僅僅是攔截吸附作用,隐患并未消除,還有很大風險成為二次污染源。因此,我們需要對這種傳統的HEPA濾網進行升級,使其不僅能夠攔截帶有包括新冠病毒在内的氣溶膠,還能夠使得細菌病毒被滅活,從而消除隐患,如果能夠實現,這将是傳統空氣淨化濾芯的一次革命性變化。這不是一件容易的事情,需要材料科學家的支持。
抗病毒新材料要實現傳統HEPA濾網的革新,需要材料科學家的參與。事實上,西湖大學黃嘉興教授在《材料科學家丨通過物化調控可切斷新冠病毒傳播鍊,詳細解讀來了》一文中 ,就提出了自己的看法,他認為通過材料科學領域的物化調控可切斷新冠病毒傳播鍊。
材料科學産業界也在努力,早在去年2月份,就從上海聚治新材料科技有限公司傳出了好消息:研究人員經過數月攻堅,研制出一款新型石墨烯基複合抗病毒材料并量産成功,對新冠病毒滅殺率高達99%,具體可參見國納科技醬這篇文章——《新型石墨烯抗病毒材料量産成功,對新冠病毒滅殺率高達99%》。據悉這種抗病毒材料具有技術新穎、病毒滅殺率高和市場應用前景廣三大特點,這裡整理如下:
5.1 技術新穎
石墨烯基複合抗病毒材料是基于薄層石墨烯擔載無機絡合離子包覆抗病毒粒子,并結合納米表面處理技術開發的面向冠狀病毒滅殺的新型産品,具有粒徑小、分布窄、穩定性好、廣譜抗菌抗病毒等特點。新增石墨烯複合離子抗微生物技術踐行“為人們提供安全健康的居家、辦公和出行環境”的理念,以科技創新的力量,建立常态化健康防護盾,其抗菌抗病毒原理可以理解為:
5.2 病毒滅殺率高
石墨烯抗病毒材料項目擁有技術實力雄厚的研發團隊:以南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室固态離子與新能源材料實驗室為依托,由張春明博士領銜,上海交通大學熊定邦研究員為材料顧問,以及數名相關領域博士和碩士為中堅力量。開發并量産的此款新型石墨烯複合抗病毒材料通過了ISO 18184-2019和ISO 21702-2019國際标準的檢測,可有效抵禦多種病毒、細菌和真菌,建立強效健康防護盾,相關技術已申請國家發明專利10餘項。本項目産品及其下遊衍生産品通過廣東微生物分析檢測中心、上海微譜化工、北京京畿分析測試中心和上海華測品标檢測等第三方檢測機構測試,病毒滅殺率為:
5.3 市場應用前景廣
經過耐高溫、耐水洗、納米化和廣譜抗菌測試,說明石墨烯抗病毒材料具有廣闊市場應用前景:
目前已在消殺、防護、建築、紡織、塑料、醫療等領域進行了本材料的應用開發和布局,預期可開發的應用産品将非常廣泛,目标市場規模将達2000億元左右。據張春明博士介紹,該公司現有應用産品形式主要分為石墨烯複合抗病毒粉末、石墨烯複合抗病毒漿料和石墨烯複合抗病毒色母粒:
1、石墨烯複合抗病毒粉末
産品形式是粉末,白色、淺灰色或褐色(不同原料配比,用于對顔色有要求的不同場景),是一切後續應用的源頭,可用于制備熔噴布、無紡布、印花布等抗病毒纖維和面料、抗病毒塗層、抗病毒注塑件、抗病毒薄膜等領域,經第三方測試機構上海微譜化工技術服務有限公司檢測,具有>99%的新冠病毒COVID-19的抗病毒活性率。
2、石墨烯複合抗病毒漿料
3、石墨烯複合抗病毒色母粒
可以說,這種石墨烯抗病毒材料的問世,為我們解決HEPA濾網的抗病毒問題提供了一個很好的思路,但是還差一步,那就是要将這種材料融入融入到傳統HEPA濾網中,能夠實現嗎?
抗病毒濾網就在我們擔心聚治開發的石墨烯抗病毒材料能否順利融入到HEPA濾網的時候,經過科研人員5個多月的艱苦奮戰,位于蘇州工業園區的聚治(蘇州)納米科技有限公司成功開發出石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯,這一解決方案在當時可能系世界首創,詳情見國納科技醬這篇文章——《世界首創?蘇州工業園區一企業石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯橫空出世》!
國納科技醬認為,這一方案的出爐将為改善公共場所尤其是人流量大、較為封閉的場所的安全性增添了新方案、新選項,是健康潔淨領域的一次重大事件:
國納科技醬認為石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯的問世,意味着傳統HEPA濾網抗病毒功能是完全可以實現的,意義重大。
後疫時代我們需要的空氣淨化器基于上述石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯的問世,國納科技醬認為現在可以回答“疫情當下,如何選擇空氣淨化器,選擇怎樣的空氣淨化器?”這一問題了。
簡單來說,就是需要将傳統空氣淨化器升級,這裡隻需要将其配備的HEPA濾網進行抗病毒賦能,也就是使用類似石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯替代傳統的僅有過濾顆粒物和除異味功能的濾網。隻有使用這樣帶抗病毒功能的空氣淨化器才能讓我們更好應對疫情常态化的局面,降低環境風險,保護我們和我們關心的,尤其是老人和孩子,大家對此怎麼看呢,歡迎留言讨論。
值得一提的是,國納科技醬團隊曾經為江蘇某知名私立學校定制了一套方案,就采用了品牌、性能和價格等方面的兩款空氣淨化器,分别是美埃(MayAir) 400S和美埃(MayAir) 401 空氣淨化器,結合了聚治蘇州公司出品的石墨烯複合抗菌抗病毒濾芯,可以組合起來放在學校教室和老師辦公場所使用。當然這一案例不僅僅可以應用于學校,還可以用在KTV、麻将室、酒店、商場、辦公和家庭等場所,尤其是相對密閉的空間。通過淨化設備風循環,将空氣中的新冠氣溶膠攔截在濾網上然後殺滅,更加安全、穩定,無臭氧、紫外等引起的副作用。#大有學問##健康科普大賽##空氣淨化器#
我是@國納科技醬,科普作家;百家匠心計劃簽約創作者,百家榜上榜創作者;知乎海鹽計劃創作者;技術背景資深運營,紮根空淨、新材料、節能環保領域二十年,用冷靜、專業視角給你帶來不一樣的科學認知。
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