Bạn có để ý mỗi khi tìm kiếm thông tin về một sản phẩm nào đó giúp làm sạch không khí như: máy lọc không khí, máy hút bụi,v.v , các hãng luôn đưa màng lọc HEPA vào làm một trong những đặc điểm nổi trội của sản phẩm?

Vậy thì màng lọc HEPA là gì? Màng lọc HEPA có cấu tạo và hoạt động như thế nào? Có nên sử dụng màng lọc HEPA trong cuộc sống hằng ngày? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau nhé

1. Màng lọc HEPA là gì?

2. Cách màng lọc HEPA hoạt động

1. Màng lọc HEPA là gì?

Màng lọc HEPA là gì?

“HEPA” là từ viết tắt của cụm từ “không khí dạng hạt hiệu quả cao” (High-Efficiency Particulate Air).

Bạn nghe qua thì có vẻ phức tạp đấy, nhưng thực ra màng lọc không khí HEPA không có gì là lạ cả. Chúng được phát minh từ những năm 1940 khi các nhà khoa học phát triển bom nguyên tử và bộ lọc này thực chất chỉ là một tấm thảm gồm các sợi được sắp xếp ngẫu nhiên, được làm từ thủy tinh hoặc vật liệu tổng hợp. Chất liệu tổng hợp được sử dụng trong bộ lọc không khí này tương tự như chất liệu được sử dụng trong áo phông nhanh khô.

Mặt khác, bộ lọc không khí bằng sợi thủy tinh này được làm từ thủy tinh - có nghĩa là những thứ như Silica, Alumina, Oxit Bo, Oxit Magiê,Oxit Canxi, Oxit Natri.

Một điều quan trọng mà bạn cần biết về màng lọc không khí HEPA là chúng cực kỳ hiệu quả trong việc thu giữ hầu hết các hạt ở mọi kích thước. Chúng có thể thu giữ vi rút, vi khuẩn, chất gây dị ứng, bụi PM2.5, phấn hoa,… Màng lọc không khí HEPA có thể được coi là thành phần quan trọng nhất và không thể thiếu của bất kỳ máy lọc không khí nào.

Hình ở dưới đây cho thấy các sợi trong tấm thảm của lọc HEPA được sắp xếp ngẫu nhiên như thế nào dưới kính hiển vi cấp độ nano.

Điều gì làm một màng lọc trở thành màng lọc HEPA?

Bạn có bao giờ thắc mắc màng lọc phải như thế nào mới được gọi là màng lọc HEPA?

Hóa ra việc sử dụng thuật ngữ “HEPA” yêu cầu một loạt các điều kiện nghiêm ngặt. Ở Châu Âu, bộ lọc HEPA phải loại bỏ 99,95% (tiêu chuẩn ISO) các hạt đi qua nó. Ở Mỹ, chúng phải loại bỏ 99,97% các hạt.

Tiêu chuẩn	Tỷ lệ lọc
ISO / European (ISO29463 / EN 1822)	≥ 99.95%
US Standard (MIL-STD-282)	≥ 99.97%

Khi tuân theo các quy tắc của ISO hoặc Châu Âu, các bộ lọc thu được hơn 85% các hạt nhưng ít hơn 99,95% được gọi là “Bộ lọc EPA” hoặc “Bộ lọc không khí dạng hạt hiệu quả”. Các bộ lọc không khí này không đáp ứng yêu cầu lọc để có thể được coi là “bộ lọc không khí HEPA”.

Mặt khác, các bộ lọc vượt quá yêu cầu của “bộ lọc không khí HEPA” và thu được hơn 99,999% các hạt được gọi là “Bộ lọc ULPA” hoặc “Bộ lọc không khí thâm nhập cực thấp”.

Phân loại	Tỷ lệ lọc
EPA (Efficient Particulate Air)	85% - 99.95%
HEPA (High Efficiency Particulate Air)	99.95% – 99.999%
ULPA (Ultra Low Penetration Air)	≥99.999%

2. Cách màng lọc HEPA hoạt động

Đối với các hạt lớn

Các hạt có đường kính lớn hơn 1 micron sẽ được coi là hạt có kích thước lớn. Để so sánh thì một sợi tóc của con người chúng ta chỉ rộng khoảng 50 micron. Vì vậy, 1 micron thực sự là một kích thước khá nhỏ.

Khi những hạt lớn này bay vào màng lọc HEPA, kích thước của chúng quá lớn để có thể lọt qua được, vì vậy chúng bị mắc kẹt lại. Các nhà khoa học có một cái tên cho điều đó: Khi các hạt mắc kẹt giữa hai sợi trong tấm thảm lọc HEPA, chúng được gọi là “sự căng”.

Đối với các hạt nhỏ hơn

Điều gì xảy ra đối với các hạt có đường kính nhỏ hơn 1 micron? Chúng ta hãy cùng xem xét phạm vi kích thước tiếp theo xuống: 0,3 - 1 micromet, kích thước của những con vi khuẩn.

Các hạt có kích thước cỡ này có thể nằm gọn giữa các khoảng trống trong màng lọc HEPA. Nhưng có một vấn đề, chúng cố gắng đi theo luồng không khí xung quanh sợi lọc HEPA, và chúng hơi nặng. Vì vậy, một số hạt không di chuyển đủ nhanh và do đó cuối cùng bị mắc kẹt. Các nhà khoa học gọi đây là “sự ngăn chặn”.

Đối với các hạt nhỏ siêu nhỏ

Vậy các hạt có kích thước dưới 0,3 micron có lọt qua được không? Đối với các hạt siêu nhỏ (dưới 0,3 micron), mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Những hạt siêu nhỏ này có khối lượng rất nhỏ đến nỗi chúng bị bật ra xung quanh khi chúng va chạm vào các phân tử khí (hiện tượng này được gọi là Chuyển động Brown). Vì vậy, các hạt siêu nhỏ này di chuyển theo kiểu ngoằn ngoèo ngẫu nhiên.

Các hạt này siêu nhỏ nên có thể dễ dàng lọt qua lớp màng lọc của bộ lọc HEPA. Nhưng may mắn thay, chúng không bay theo một đường thẳng tắp. Vì chúng bay theo kiểu ngoằn ngoèo (theo chuyển động Brown) nên cuối cùng chúng sẽ va vào các sợi vải trong bộ lọc HEPA và bị mắc kẹt lại ở đó. Hiện tượng này được gọi là sự khuếch tán.

Dưới đây là hình mô tả ba cách thức ngăn chặn các loại hạt của màng lọc HEPA:

Dưới đây là mô tả cách màng lọc HEPA hoạt động thế nào đối với các kích thước hạt khác nhau. “Sự căng” giúp giữ các hạt lớn, “sự ngăn chặn” giúp giữ các hạt trung bình, và “sự khuếch tán” giúp giữ các hạt siêu nhỏ.

Vậy thì các hạt càng lớn thì HEPA lọc càng hiệu quả? Không hẳn là như thế! Nhìn vào biểu đồ trên bạn sẽ thấy có sự sụt giảm ở gần cuối. Điều đó xảy ra bởi vì “sự khuếch tán” hoạt động thực sự rất tốt dưới khoảng 0,3 micron. “Sự căng” và “sự ngăn chặn” hoạt động thực sự tốt trên 0,3 micron. Nơi hai phần đó giao nhau là kích thước hạt khó bắt nhất. Đó là bởi vì nó không quá nhỏ để “sự khuếch tán” phát huy hết tác dụng và nó không đủ lớn để “sự căng” và “sự ngăn chặn” phát huy hết sức mạnh. Chỗ đó được gọi là “điểm yếu” của bộ lọc HEPA. Sự giảm xuống này trong đồ thị được gọi là kích thước hạt xuyên qua nhiều nhất. Sự sụt giảm trong biểu đồ thường xảy ra nhất xung quanh mốc 0,3 micron.

Tìm hiểu Máy Lọc Không Khí Sharp FP-J30E có màng lọc HEPA giúp loại bỏ các tác nhân gây hại trong không khí hiệu quả