介質過濾除菌

介質過濾是將空氣通過棉花、玻璃纖維、尼龍等纖維類成分或活性炭等其他材料作介質組成的過濾層，當微粒隨氣流通過過濾層時，過濾層纖維所形成的網格阻礙氣流前進，使氣流無數次改變運動速率和運動方向，繞過纖維等介質而前進，而灰塵和微生物因碰撞、阻截、吸附、擴散等作用被截留在介質層內，達到除菌的目的。

1.慣性沖擊作用

當空氣高速通過過濾介質時，氣流碰到纖維而受阻，迫使空氣不斷改變運動方向才能繞過纖維，同時運動速率下降。空氣中的微生物等顆粒隨空氣按定速率運動，當碰到纖維等過濾介質時，在慣性的作用下，離開氣流，滯留于纖維表面，從而達到除塵和除菌的目的。空氣的流速在慣性沖擊作用中起關鍵作用，當空氣流速低于某數值時，微生物等顆粒不能因慣性碰撞而滯留于纖維上，捕獲效率顯著下降，此時的流速稱為臨界速率。

2.攔截滯留作用

隨著氣流速率繼續降低，纖維對微粒的捕獲效率又發生回升，此時攔截滯留作用起主要作用。當氣流以低于臨界流速的速率慢慢靠近纖維等介質時，在纖維周邊形成層邊界滯留區，區內氣流速率進步降低。由于微粒質量很小，在隨氣流運動時慢慢靠近纖維等介質，在摩擦、黏附等作用下，被滯留于過濾介質表面。攔截滯留作用在空氣除菌中并非主要作用。

3.布朗擴散作用

直徑小于1mm的微粒在低速運動的氣流中可產生布朗運動，把較小的微粒凝聚為較大微粒，質量和體積均顯著增大，增加了與介質接觸的機會，同時在重力作用下沉降于介質表面。

4.重力沉降作用

任何有質量的物體在地球表面均有定重力作用。當重力大于氣流對它的拖帶力時，微粒就會發生沉降。但這種情況在實際生產中不常發生，因此，重力沉降在空氣除菌中起的作用非常微弱。

5.靜電吸引作用

當空氣以定流速通過過濾介質時，由于摩擦作用，會產生誘導電荷。空氣中的微生物表面也攜帶不同程度的電荷。如果微粒所帶電荷與過濾介質所帶電荷相反，則易于被吸附在介質表面。

隨著流速等參數的變化，在介質過濾除菌中，很難分辨是上述各種因素中的哪種起主導作用。般認為，當氣流速率小時，慣性碰撞作用不明顯，以重力沉降和布朗擴散作用為主；氣流速率大于臨界速率時，以慣性沖擊作用為主。