2022/12/18

Snaildream靜電初濾容塵量變化及飽和現象假說檢定(上)

上回在新風機上連續使用snaildream靜電初濾31天,但沒紀錄容塵量變化,觀察不到什麼有趣的結果。因此這次再嘗試連續使用,並且每隔5天紀錄一次外層與內層靜電濾網的重量,測量時避免在濕度高的時候秤重,以減少水分的影響。

實驗於第37天結束,外層靜電濾網非常黑(作為對照,左邊那疊是新品),而且手感明顯較重:

容塵量變化如下圖:

由上圖可知:

1. 外層濾網的重量是持續增加的,前10天增加的斜率較陡,10天過後則幾乎呈現線性增加,到第37天的容塵量高達6.61 g,容塵比是29.29%,也就是已經吸附將近自身重量1/3的灰塵。

2. 內層濾網容塵量不但較少,而且在25天過後就不再增加,最多只有1.35 g,此時容塵比是5.90%,容塵量只有外層約五分之一。

討論:

1. 大粒徑顆粒物的數量雖然遠小於小粒徑顆粒物的,但合計質量較高,加上大部分大粒徑顆粒物在外層即被攔截,無法穿透到內層,因此外層容塵量一直是內層的3.7~5.0倍。

2. 內層濾網容塵量似乎有「飽和現象」,容塵比最多就只有5.90%,原因有兩種假說:
    (1)內層濾網的主要過濾機制是透過駐極纖維表面的靜電力來吸附小粒徑顆粒物,當纖維所有表面都已經吸附了灰塵,靜電力即被中和消失,無法繼續吸附PM 2.5,簡單說就是吸飽了所以重量不再增加。
    (2)外層濾網攔截的大小顆粒物到達一定的量之後,開始堵塞濾材孔隙,並與濾材纖維形成緻密的「濾餅」,因此能阻擋所有的顆粒物進到內層,所以內層濾網的重量不再增加。

個人大膽猜測假說(1)比較可能,但還是要小心求証一下。因此把外層濾網換成新的:



如果假說(1)是對的,那麼再經過20天,內層濾網容塵量也不會增加。
如果假說(2)是對的,那麼能觀察到內層濾網容塵量繼續增加。

結果請待續。

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