便宜的空氣淨化器真的有用嗎?

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  • 作者:IQAir Staff Writers
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市面上有許多不同價格的空氣「淨化器」,可能很難分辨出哪些是值得購買的。選擇便宜的空氣「淨化器」是很有誘惑力的,尤其是當它以術語和承諾來宣傳時。

當我們選擇便宜的空氣「淨化器」時,我們選擇了什麼?

但是,當我們退而求其次購買便宜的空氣「淨化器」時,我們退而求其次的原因是什麼?根據所採用的技術類型,空氣淨化器可以大大改善空氣品質、對空氣品質的影響微乎其微或毫無影響,甚至使空氣品質變差。

值得注意的是,去除微粒所需的過濾技術與過濾氣體和化學物質所需的過濾技術不同。

去除微粒的廉價技術

市場上有幾種類型的空氣淨化技術,可以去除室內空氣中的微粒。

合成空氣過濾器 合成

空氣過濾器使用由合成纖維構成的帶電媒介,這種媒介帶有電荷以增加過濾器的 「粘性」。

合成濾網的效率會隨著濾網負載過多微粒而大幅降低。

隨著時間的推移,這些纖維會隨著微粒 「粘附 」在過濾器上而失去電荷,過濾器也會變得過度 「負載」。事實上,當濾網被微粒「負荷過重」,黏性降低時,效率也會急劇降低。1

電子式空氣淨化器

電子式空氣淨化器利用靜電吸引力來捕捉微粒。離子產生的離子會附著在空氣中的污染微粒上,使其帶電。電荷會使微粒附著在附近的表面,例如裝置中的收集板或附近的牆壁或家具。即使是將離子產生器與過濾器或空氣淨化「板」結合的空氣淨化器,也會向室內釋放數以千計的帶電微粒。

產生離子的空氣淨化器會增加微粒沉積到肺部的風險。

美國環境保護署 (EPA) 警告說,產生離子的空氣淨化器會增加微粒沉積到您肺部的風險。3

離子

產生器

與電子式空氣清淨機相似,離子產生器 (也稱為離子產生器) 使用帶電的離子來淨化空氣。不過,電子空氣清淨機包括集電板,而離子產生器只是將帶電的離子送入空氣中。

離子產生器只是將帶電的離子送入空氣中。

這些離子會使空氣變得「黏稠」,也就是說離子會附著在空氣中的微粒上,使它們帶電。這種電荷會使微粒與較大的微粒結合,變得太重而無法留在空氣中。這些微粒會黏附在附近的表面區域,例如牆壁和家具,包括您的肺部。4

混合式空氣淨化器

這些裝置同時使用電離和合成過濾器。首先,混合式空氣淨化器會將空氣中的污染微粒電離。然後,被電離的「帶電」微粒會穿過濾網,「黏附」在濾網的纖維上。然而,上述有關電離微粒的警告仍然適用。

紫外線 (UV)

有些空氣清淨機使用紫外線 (UV) 技術照射室內污染物,不過紫外線並不能清除空氣中的污染物。

細菌和霉菌孢子通常對紫外線輻射有抵抗力。

紫外線殺菌照射 (UVGI) 旨在照射病毒、細菌和霉菌孢子。此過程理應可以殺死「細菌」,並讓微粒留在空氣中。但是,細菌和霉菌孢子通常對紫外線輻射有抵抗力。

即使這些污染物被「殺死」,由於它們沒有經過過濾,仍然會沉積在肺部或身體的其他部位。這是由於紫外線無法去除空氣中的微粒5

機械式空氣淨化器

經證實機械式空氣過濾技術可大幅減少室內環境中的空氣微粒。

機械技術使用通常由玻璃或特殊合成纖維織成的網狀過濾器來捕捉空氣中的微粒。當空氣通過過濾器時,大顆粒會因無法通過纖維的開口而被捕捉。小顆粒則會透過攔截(顆粒粘在纖維上)、撞擊和擴散等方式附著在網狀材料上。

機械過濾是去除空氣中顆粒最安全有效的方法。

高效能空氣微粒過濾器(HEPA) 和HyperHEPA 過濾器都屬於此類。機械過濾是去除空氣中顆粒最安全有效的方法。

高效率微粒空氣 (HEPA)

縮寫「HEPA」代表高效率微粒空氣過濾器 (High Efficiency Particulate Arrestance),這種空氣過濾器最初設計於 1940 年代,用來保護研發原子彈的工人。這種過濾器的設計目的是控制受到輻射污染的微小顆粒。HEPA 過濾器在機械式空氣淨化器中運作,由隨機排列的微玻璃纖維製成。

根據美國政府的定義,HEPA 過濾器必須至少去除 99.97% 直徑超過 0.3 微米的微粒,才符合 HEPA 標準。因此,「HEPA」既指一種過濾技術,也指一種效率標準。

沒有獨立機構需要測試或驗證 HEPA 聲稱。

由於 HEPA 技術的高效率、可靠性和經過驗證的記錄,已經成為關鍵環境(如實驗醫院手術室)中微粒過濾的行業標準。

大多數所謂的 HEPA 過濾器從未經過測試!

然而,並沒有規定家用空氣淨化器必須經過測試才能符合 HEPA 標準。許多製造商認識到「HEPA」一詞的巨大行銷潛力,因此使用「HEPA」一詞來為室內空氣淨化器塑造高效能的形象。問題是,目前並沒有關於使用「HEPA」的法規。 測試和標示產品。換句話說,沒有獨立機構需要測試或驗證 HEPA 聲稱。因此,大部分所謂的「HEPA」過濾網從未經過測試!

許多製造商使用「HEPA」這個名詞來為他們的室內空氣清淨機塑造一個高效能的形象。

為了進一步混淆消費者,有越來越多類型的 HEPA 聲稱進入市場。消費者面臨的一些 HEPA 聲稱包括

  • "真正的 HEPA
  • "HEPA 型
  • "類似 HEPA
  • "HEPA 式
  • "99% HEPA

總而言之,真正的 HEPA 是指 HEPA 過濾器聲稱可捕捉 99.97% 低至 0.3 微米的微粒。"True HEPA "是一個行銷術語,目的是向客戶保證他們的 HEPA 過濾器確實符合 HEPA 標準。這個詞的使用也不受管制。HEPA 過濾器相當脆弱,因此無法保證通過 HEPA 標準的過濾器在製造完成後仍能正常運作。

對於在測試和標示產品時使用 "HEPA",並沒有相關的法規。

HEPA-type、HEPA-like、HEPA-style 和 99% HEPA 都是真正構成 HEPA 空氣濾網的次等版本,而且可能從未經過測試。除了自行測試之外,我們無法得知使用這些詞彙的空氣過濾器的效率有多高或多低。

除了自行測試之外,您無法知道使用這些名詞的濾網效率有多高或多低。

有些所謂的 HEPA 過濾器是由普通合成纖維製成。合成纖維濾材的結構密度遠低於玻璃纖維或特殊合成纖維濾材,捕捉微粒的效率也遠低於玻璃纖維或特殊合成纖維濾材。其他冒充 HEPA 的濾網使用靜電粒子充電或電離技術。

許多空氣淨化器的效率通常會在短短幾個月內降低 50%。

應避免使用電離技術,因為帶電的微粒會對健康構成威脅。此外,微粒充電會導致捕集板迅速 「負載」,空氣淨化器的效率通常會在短短幾個月內降低 50%。

真正的 HEPA」真的是黃金標準嗎?

達到 HEPA 標準的濾網的最佳情況是能以 99.97% 的效率過濾低至 0.3 微米的微粒。

空氣中的顆粒可分為三種大小:粗顆粒(PM10)、細顆粒(PM2.5 ) 和超細顆粒。最小的顆粒 - 超微粒 - 是最多的 (佔所有空氣中顆粒的 90%),也是最危險的。

對於實際能達到 HEPA 標準的過濾器而言,最好的情況是過濾小至 0.3 微米的微粒。

超細微粒的範圍從 0.1 微米一直到 0.003 微米 - 最微小的微粒。超微粒非常小,一旦吸入,會直接穿過肺部組織進入血液。這些危險的微粒會隨著血液流到任何地方,包括所有主要器官,甚至大腦。

最小的微粒 - 超微粒 (小於 0.1 微米) - 含量最高 (佔所有空氣中微粒的 90%),也最危險。

當空氣淨化機只專注於符合 PM2.5 標準時,超微粒污染物對健康的威脅便顯得不足。因為它們是環境中最小、最多、最危險的微粒,所以空氣淨化技術標準必須針對超細微粒。這正是 HyperHEPA 過濾技術可以提供幫助的地方。

HyperHEPA 過濾技術

IQAir 的專利 HyperHEPA 過濾技術可過濾危險且含量極高的超細微粒,最小可過濾到 0.003 微米 - 這比病毒小 10 倍,比 HEPA 過濾器在最佳情況下可捕捉的微粒小 100 倍。

IQAir

的 HyperHEPA 過濾技術經過獨立第三方實驗室的測試和認證,以確保其可有效過濾小至 0.003 微米的超細微粒8

去除氣體、

味和化學物質的技術

與固體微粒不同,構成氣體的原子和分子處於氣態物理狀態,可以高速移動。它們的直徑也比微粒小 - 平均小於 0.001 微米。8 專為去除氣體和化學物質而設計的空氣淨化器所需的技術與過濾微粒所需的技術完全不同。

去除氣體和化學物質所需的技術與過濾微粒所需的技術不同。

去除氣態污染物的過程主要有兩種:吸附 化學吸附。了解「吸附」是指一種物質附著在另一種物質上的過程,而「吸附劑」則是指能夠透過吸附作用收集分子的物質。

吸附 是原子或分子附著在稱為吸附劑的物質表面的過程(而吸收是液體或氣體吸收分子的過程),也就是說,吸附劑和氣體物理性地結合在一起。吸附劑可收集的氣體量是吸附劑重量的一定百分比,視過濾的特定氣體而定。

當氣體或蒸氣分子與吸附材料或浸漬在吸附劑中的反應劑發生化學 反應時,就會發生化學吸附。此過程會發生在化學吸附劑的表面,不會產生吸附作用。化學反應會留下水和氧氣作為空氣中的副產品。

臭氧產生器 是空氣清淨機的一種,它故意產生臭氧作為主要的清潔機制。臭氧是由三個氧原子組成的活性氣體,是煙霧的主要成分。EPA 指出,當使用的臭氧濃度不危險時,臭氧去除空氣污染物的潛力很小。

吸入臭氧會刺激呼吸系統的內膜,引起咳嗽、胸悶和呼吸急促。長期接觸會引起或加重哮喘,甚至導致過早死亡。臭氧產生器在加州是非法的。

光催化氧化 (PCO):

9 光催化氧化 (PCO):PCO 技術使用紫外線燈和催化劑(引起反應的物質),催化劑會與光線產生反應。PCO 裝置中最常使用的催化劑是氧化鈦。這些淨化器可將氣態污染物轉變為無害的副產品,從而將其消滅。

使用時 PCO 裝置以氧化鈦作為催化劑,可將有害氣體轉換成二氧化碳 (CO2) 和水。關於 PCO 的一個常見誤解是,它們比活性碳或其他固體氣體過濾器更有效。但是,EPA 指出目前可用的催化劑對有害氣體無效。此外,PCO 裝置會產生有害的臭氧和甲醛作為副產品。10,11

廉價的吸附材料

沸石 是一種「填料」,其價格遠低於活性碳。許多使用活性碳的室內空氣淨化器也使用沸石。但是,沒有可靠的科學證據顯示沸石比特殊浸漬碳更能去除任何氣態化合物12

沸石是一種「填料」,其價格遠低於活性碳。

用於空氣淨化的活性碳主要有兩種:椰殼活性碳和煤基活性碳。

椰殼活性碳等級低、價格便宜,而且供應廣泛。有些過敏病患表示會對椰殼活性碳的粉塵過敏。此外,椰殼活性碳非常柔軟,在運輸過程中容易產生粉塵,有時甚至在使用過程中也會產生粉塵。

與煤質活性碳相比,椰殼碳的微孔較少。

與煤質活性碳相比,椰殼碳的微孔較少,而這些微孔是去除家庭環境中常見的氣味和化學物質濃度所必需的

煤基活性碳的內表面積大得驚人,是比椰殼活性碳更有效的吸附劑。在四種主要的煤(次煙煤、煙煤、褐煤、無煙煤)中,煙煤的含碳量範圍最廣。

活化度

儘管較高的活化度可增加活性碳在極高污染濃度下的吸附能力,但實際上卻會降低其在居家環境中典型濃度下去除氣味和化學物質的效能。這是因為活性碳的活化程度越高,孔隙就越大。然而,只有微小的微孔才能去除家庭中典型濃度的氣味和化學物質。

吸附劑在浸漬了化學催化劑(如高錳酸鉀)

後,其效果可能會增強

。但是,您和您所愛的人的健康可能值得投資。

如需有關空氣清新機技術的更多資訊,請獲取免費的《家用空氣清新機購買指南》。

文章資源

[1] Sublett, J.L., et al. (2009). Air filters and air cleaners. Rostrum by the American Academy of Allergy, Asthma & Immunology Indoor Allergen Committee. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.08.036

[2] Wallace, L. (2008). Effectiveness of home air cleaners in reducing indoor levels of particles.

[3] U.S. Environmental Protection Agency. (2020). Ozone generators that are sold as air cleaners.

[4] Hood E. (2005).  Allergies: Ionizing air cleaners zapped.

[5] Liu CY, et al. (2017). A novel approach of ultraviolet germicidal irradiation to reduce air pollution in indoor environments. DOI: 10.20944/preprints201711.0145.v1

[6] ASHRAE (n.d.). Air cleaners for particulate contaminants.

[7] ASHRAE.(2018). ASHRAE position document on filtration and air cleaning.

[8] U.S. Department of Energy. (2015). Specification for HEPA filters used by DOE contractors.

[9] California Air Resources Board. (2010). California’s regulation to limit ozone emissions from indoor air cleaning devices.

[10] United States Environmental Protection Agency. (2014). EPA guide to air cleaners in the home.

[11] Rosenthal J. (2008). Study on photocatalytic oxidation (PCO) raises questions about formaldehyde as a byproduct in indoor air. Allergy, Air & More.

[12] Independent laboratory test confirms: IQAir’s HyperHEPA® is best technology. (n.d.)

[13] Jain RR, et al. (2004). Comparison of aqueous phase indices for powdered activated carbon to pore size distribution measured via gas adsorption. Chemistry.

[14] Mohammad-Khah A, et al. (2009). Activated charcoal: Preparation, characterization and applications: A review article. International Journal of ChemTech Research.

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