生物安全柜內高效微粒空氣(HEPA) 和超低滲透(ULPA) 過濾器的區別

過濾器是生物安全柜的重要組成部分。了解過濾器的工作原理、維護級別以及過濾器需要多久更換一次，這些都是購買生物安全柜時需要考慮的因素。那么生物安全柜中的HEPA 和 ULPA 過濾器有什么區別呢？
  
生物安全柜中使用的過濾器，一般為高效微粒空氣 (HEPA) 過濾器和超低滲透 (ULPA) 過濾器，HEPA和ULPA過濾器有什么區別呢？

HEPA 和 ULPA 過濾器的結構及其工作原理
從結構和化學角度來說，HEPA 和 ULPA 過濾器非常相似。這些過濾器用于 生物安全柜，其中氣流（由電機驅動）攜帶有害氣體和顆粒物。兩種類型的過濾器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之間的隨機排列的硅酸硼纖維（玻璃纖維）墊。

墊子之間的間隙允許煙霧、化學物質、氣體和蒸汽通過過濾器移動到排氣口，從當地大氣中去除氣體。該氣流攜帶的顆粒物不會通過過濾器并卡在過濾器中，從而將其從大氣中移除。

兩種過濾器之間的主要區別在于 ULPA 使用更高密度的玻璃纖維來捕獲顆粒物，而更高密度的 ULPA 過濾器能夠捕獲比 HEPA 過濾器更小的顆粒物（以及更廣泛的顆粒物）。我們需要知道的是生物安全柜中的過濾器不僅僅只是過濾空氣中的顆粒物，還需要防止靜電吸附微塵顆粒，以免堵塞過濾器中的孔。

去除顆粒物
過濾器的作用是去除顆粒物；不同類型的過濾器會去除空氣中不同大小和水平的顆粒物，如果您想要更大程度地去除空氣中的顆粒物，有時需要權衡其他特性。HEPA 和 ULPA 過濾器均受 NSF/ANSI 49 標準管轄，不同的過濾器必須具有特定特性并達到特定性能水平才能歸類為 HEPA 或 ULPA 過濾器。
標準 NSF/ANSI 49 規定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 過濾器，而對于 ULPA 過濾器，必須使用 F 型和 K 型過濾器。濾波器需要滿足使用 IEST-RP-CC001 測試方法制定的測試標準。使用這些方法，C 型 HEPA 過濾器必須以至少 99.99% 的效率去除 0.3 微米大小的顆粒，而 J 型 HEPA 過濾器必須去除 99.99% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒。所有 HEPA 過濾器都可以去除高于和低于這些粒徑范圍的顆粒，但超出這些范圍的效率會有所不同。

對于 ULPA 過濾器，F 型過濾器必須去除 99.999% 的 0.1 微米至 0.2 微米或 0.2 微米至 0.3 微米的污染物，而 K 型 ULPA 過濾器必須去除 99.995% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒微米。與 HEPA 過濾器一樣，ULPA 過濾器可以去除比測試尺寸更小和更大的顆粒，但 ULPA 過濾器的測試設置了低效率，因此 ULPA 過濾器總是比 HEPA 過濾器從空氣中去除更多的顆粒物。根據 EN1822-1，在穿透粒徑 (MPPS) 下必須達到 99.9995% 的效率才能歸類為 ULPA 過濾器。

成本差異
在選擇 生物安全柜 和定制任何附加功能以滿足您的需求時，成本也是需要考慮的。總體而言，ULPA 過濾器通常比相同尺寸的 HEPA 過濾器貴 35%。然而，要考慮的不僅僅是過濾器本身的成本。由于ULPA 過濾器的使用壽命通常比 HEPA 過濾器短，HEPA 過濾器的平均使用壽命為 10-15 年，而 ULPA 過濾器的平均使用壽命為 5-8 年，所以與 HEPA 相比，使用 ULPA 過濾器會在維護成本和過濾器更換上花費更多的錢。

ULPA 過濾器的密度越高，意味著機柜的氣流動力學產生的阻力越大。這通常通過使用更大的鼓風機或多個鼓風機來克服，與單個標準尺寸的鼓風機相比，安裝和維護成本也更高。此外，與 HEPA 過濾器相比，通過 ULPA 過濾器的空氣流量減少 20-50%。要使相同體積的空氣通過 ULPA 過濾器，與使用 HEPA 過濾器（假設尺寸相同）相比，這樣做需要更大的力。

因此，要使用 ULPA 過濾器而不是 HEPA 過濾器來保持相同水平的氣流和保護，要么需要增加過濾器深度，要么需要增加過濾面積，要么需要增加電機或鼓風機的功率。在增加過濾器深度/面積時，它會增加可以通過的空氣量，但您可能需要增加生物安全柜的尺寸，這可能會增加生物安全柜的購買成本。

HEPA 過濾器
任何設備都應始終考慮應用和科學領域，看似簡單的空氣過濾器也不例外。HEPA 過濾器是用于生物研究的標準高質量過濾器，如果正在進行的任何研究涉及顆粒物、有害物質或致病物質，那么 HEPA 過濾器對于確保您工作區的安全（保護其免受污染）至關重要以及開放實驗室環境的安全性。
HEPA 過濾器是一種高效過濾器，它的有效性主要取決于過濾器的表面積/尺寸以及通過過濾器的空氣交換次數。由于它們具有使用壽命長、成本低的特點，目前已成為生物研究實驗室、潔凈室和制藥企業的主要選擇。

ULPA過濾器：更適合高科技制造
在處理有害生物物質時，需要更高的效率來去除更多的顆粒物。然而，情況并非如此，因為 ULPA 過濾器去除的額外顆粒比生物學研究中所需的顆粒更小或濃度更低。相反，ULPA 過濾器主要用于去除更小或更分散的顆粒更為關鍵的行業。一個值得注意的例子是半導體行業，其中少量灰塵會顯著影響設備的制造及其性能。

對于生物應用，使用 ULPA 過濾器比使用 HEPA 過濾器的效果并不多。微生物和病毒往往聚集在一起形成大顆粒或附著在空氣中的其他顆粒上，因此不需要 ULPA 過濾器的較小顆粒去除功能。如上所述，ULPA 過濾器會影響機柜的流動動力學，需要更大的電機。這會增加機柜內的噪音水平和振動，使其不太適合生物研究和共享工作空間。

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