在當(dāng)前比較常見的幾種凈化技術(shù)里，HEPA凈化技術(shù)是最為常見的一種，這與它發(fā)展較為成熟在去除PM2.5上有不俗表現(xiàn)有關(guān)。

HEPA是High Efficient Particulate AirFilters的英文縮寫，意為高效空氣過濾器，由非常細(xì)小的纖維交織形成，對(duì)微粒的捕捉能力很強(qiáng)，即使是對(duì)直徑約為0.3um號(hào)稱最為調(diào)皮微粒的捕捉也可以達(dá)到99.9%以上。額定負(fù)載風(fēng)量下，HEPA的入門檻凈化效率為99.95%。之所以可以達(dá)到如此高的效率，與兩點(diǎn)有關(guān)。

首先，與它本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。用電子顯微鏡觀察HEPA的微觀結(jié)構(gòu)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它是一張由直徑約0.2~2.0um的纖維交織構(gòu)成的絮狀網(wǎng)。纖維的直徑和微粒差不多，加之層層排列錯(cuò)綜交織，細(xì)小的顆粒物在隨氣流運(yùn)動(dòng)過程中撞上某根纖維并被其吸附難以避免。

其次，與HEPA捕捉微粒的方法有關(guān)。除了通過布置“天羅地網(wǎng)”像篩子那樣利用介質(zhì)之間小于粒子直徑的缺口對(duì)流經(jīng)的粒子進(jìn)行攔截外，還有就是借助分子間的范德華力進(jìn)行“抓取”。

范德華力，發(fā)生于分子之間的能聚集分子的一種作用力。由于范德華力的存在，不論微粒是因?yàn)閼T性運(yùn)動(dòng)或是因?yàn)樽霾祭蔬\(yùn)動(dòng)（懸浮微粒永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的一種現(xiàn)象，粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越劇烈）而碰到的纖維，都會(huì)被其牢牢吸附，難以逃脫。而且這些被吸附在纖維上的微粒在范德華力的作用下會(huì)繼續(xù)充當(dāng)【粘鉤】，吸附周圍過往的微粒（這也叫灰塵搭橋）。

除了超強(qiáng)捕捉微粒的能力，較大容塵量也是HEPA的一大特點(diǎn)。拆過濾網(wǎng)的大都知道HEPA是前后折疊呈波浪形狀，將濾網(wǎng)折疊有助于最大限度增大濾網(wǎng)面積從而擴(kuò)大濾網(wǎng)的吸附容量，在承載濾網(wǎng)長寬空間固定的條件下。需要注意的是濾網(wǎng)的折層數(shù)與褶深度并不能無限度增加，不管是折層數(shù)或是深度，都存在一個(gè)最佳值，過了這個(gè)值，凈化效果就開始下降。這里涉及到濾材阻力的概念。

濾材阻力即氣流在穿過濾材時(shí)發(fā)生的能量損失。濾材阻力越小，相同能耗下凈化效果越好。

在過濾器外型尺寸一定的情況下，減小褶間距，可以增加濾料面積，降低濾速，進(jìn)而降低氣流穿透濾料的阻力。但隨著折層的增加褶間距的縮短，氣流通道也在變窄，通道變窄，又會(huì)使得氣流穿透濾料的阻力增加。一減一增，存在這么一個(gè)理想折層數(shù)：濾材阻力隨折層數(shù)的增加達(dá)到最低。

同樣的道理適用于褶深度。在對(duì)過濾器深度尺寸沒有要求的情況下，增加濾料褶深度可以有效增加濾料面積，從而降低氣流穿透濾料的阻力。但濾料褶深度的增加，同樣會(huì)導(dǎo)致氣流通道內(nèi)摩擦阻力的增大。

其實(shí)，不光是折層數(shù)、褶深度會(huì)影響濾材阻力，濾料材質(zhì)的選用對(duì)濾材阻力的影響也是存在。當(dāng)前高效過濾器大都采用玻纖濾紙、聚丙烯（PP）、滌綸樹脂（PET）等通過熔噴技術(shù)加工制造或是聚四氟乙烯（PTFE）拉延而成。

不同材質(zhì)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，底下按時(shí)間先后羅列。

玻璃纖維是最傳統(tǒng)的，也就是最初用于核工業(yè)領(lǐng)域時(shí)所使用的濾紙。相比塑料纖維，玻璃纖維具有耐高溫、容塵量大、穩(wěn)定性好、耐用性強(qiáng)、壽命長等特點(diǎn)。但其最重要的優(yōu)點(diǎn)，是可以保證單次的過濾效率足夠高。直到今天，最高效率的U15～U17濾網(wǎng)，基本上還是以玻璃纖維為主。不過玻璃纖維也有缺點(diǎn)：風(fēng)阻大、高噪音、高能耗以及易碎容易進(jìn)入肺中對(duì)人體造成危害等。

PP纖維的過濾效果最高可以做到H14級(jí)別（99.995%）。

PET硬度高，挺度好（對(duì)濾網(wǎng)保持形狀有好處），性能穩(wěn)定，容塵量較大。不過PET是10μm以上的粗纖維，空隙大，單次過濾效率比較低，一般只能做到E10-E11級(jí)別（85%～95%）。

復(fù)合濾紙(PP-PET)，即熔噴一層PP再熔噴一層PET，融合了PP的優(yōu)點(diǎn)和PET的優(yōu)點(diǎn)：有挺度，容易成型，過濾效率可以達(dá)到H13級(jí)別（99.95%）。但最大的特點(diǎn)還在于阻力相對(duì)純PP要小很多。

PTFE，俗稱“塑料王”，性能極其穩(wěn)定。利用拉延方法，將PTFE薄膜拉成類似纖維的多孔膜。PTFE的纖維絲徑可以細(xì)至0.02-0.05微米(20～50 納米)，是傳統(tǒng)玻璃纖維的1/10，也是目前最細(xì)的纖維之一。纖維細(xì)，使得濾網(wǎng)更細(xì)密增加了顆粒物穿過的障礙，在同樣過濾效率下，阻力也得以降低很多。但PTFE價(jià)格相對(duì)較貴，生產(chǎn)技術(shù)為少數(shù)廠家壟斷，暫未普及。

材質(zhì)的更替衍變，是HEPA技術(shù)發(fā)展的一個(gè)縮影。從20世紀(jì)40年代科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用到20世紀(jì)60年代工業(yè)領(lǐng)域的普及以及20世紀(jì)80年代轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，至今HEPA已有近80年的歷史，發(fā)展比較成熟，凈化效果顯著，產(chǎn)生的『副作用』比較少也比較小，但HEPA技術(shù)并非沒有缺陷。

首先，HEPA技術(shù)能除的污染物只是PM2.5，當(dāng)然如果將附著在微粒上的細(xì)菌病毒也算進(jìn)去的話，那是不只。當(dāng)前我們面臨的空氣污染物，不管是室內(nèi)或是室外，不僅是PM2.5，還有甲醛甲苯等TVOC、微生物、細(xì)菌病毒等。單靠HEPA技術(shù)，所能起到的凈化效果是有限的，還是需要結(jié)合其它的凈化技術(shù)。

其次，高額的后期維護(hù)成本。雖然HEPA技術(shù)的容塵量相比其它技術(shù)算大，但還是折騰不過嚴(yán)重的空氣污染，污染嚴(yán)重點(diǎn)的更換頻率2~3個(gè)月一次，正常點(diǎn)的也要5~6個(gè)月一次。不過高更換頻率是導(dǎo)致維護(hù)成本高的一個(gè)原因卻不是唯一原因，高造價(jià)是另一個(gè)原因，一套濾網(wǎng)的價(jià)格有時(shí)能達(dá)到凈化器的10~20%，仔細(xì)算算，還真是一筆不小的費(fèi)用！

Ps：為降低后期維護(hù)成本，有人嘗試向第三方采購可定制的HEPA回來自個(gè)加工，這確實(shí)可以大大降低成本，但因?yàn)闉V材與機(jī)子不能完全貼合使得整體密封性降低，不少污濁空氣未經(jīng)凈化直接穿過孔隙出去，雖然可以循環(huán)過濾，但一定程度仍會(huì)降低過濾效率。

隨著技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)的逐漸成熟，解決以上問題也許就在不久后，也許還會(huì)迎來其它方面的重大突破。