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

HEPA是High Efficient Particulate AirFilters的英文縮寫(xiě)，意為高效空氣過(guò)濾器，由非常細小的纖維交織形成，對微粒的捕捉能力很強，即使是對直徑約為0.3um號稱(chēng)最為調皮微粒的捕捉也可以達到99.9%以上。額定負載風(fēng)量下，HEPA的入門(mén)檻凈化效率為99.95%。之所以可以達到如此高的效率，與兩點(diǎn)有關(guān)。

首先，與它本身的結構有關(guān)。用電子顯微鏡觀(guān)察HEPA的微觀(guān)結構，會(huì )發(fā)現它是一張由直徑約0.2~2.0um的纖維交織構成的絮狀網(wǎng)。纖維的直徑和微粒差不多，加之層層排列錯綜交織，細小的顆粒物在隨氣流運動(dòng)過(guò)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(guò)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，不論微粒是因為慣性運動(dòng)或是因為做布朗運動(dòng)（懸浮微粒永不停息地做無(wú)規則運動(dòng)的一種現象，粒子越小，布朗運動(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 )繼續充當【粘鉤】，吸附周?chē)^(guò)往的微粒（這也叫灰塵搭橋）。

除了超強捕捉微粒的能力，較大容塵量也是HEPA的一大特點(diǎn)。拆過(guò)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)面積從而擴大濾網(wǎng)的吸附容量，在承載濾網(wǎng)長(cháng)寬空間固定的條件下。需要注意的是濾網(wǎng)的折層數與褶深度并不能無(wú)限度增加，不管是折層數或是深度，都存在一個(gè)最佳值，過(guò)了這個(gè)值，凈化效果就開(kāi)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(guò)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(guò)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(zhù)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：濾材阻力隨折層數的增加達到最低。

同樣的道理適用于褶深度。在對過(guò)濾器深度尺寸沒(méi)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 )導致氣流通道內摩擦阻力的增大。

其實(shí)，不光是折層數、褶深度會(huì )影響濾材阻力，濾料材質(zhì)的選用對濾材阻力的影響也是存在。當前高效過(guò)濾器大都采用玻纖濾紙、聚丙烯（PP）、滌綸樹(shù)脂（PET）等通過(guò)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、穩定性好、耐用性強、壽命長(cháng)等特點(diǎn)。但其最重要的優(yōu)點(diǎn)，是可以保證單次的過(guò)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(guò)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)入肺中對人體造成危害等。

PP纖維的過(guò)濾效果最高可以做到H14級別（99.995%）。

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

復合濾紙(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(guò)濾效率可以達到H13級別（99.95%）。但最大的特點(diǎn)還在于阻力相對純PP要小很多。

PTFE，俗稱(chēng)“塑料王”，性能極其穩定。利用拉延方法，將PTFE薄膜拉成類(lèi)似纖維的多孔膜。PTFE的纖維絲徑可以細至0.02-0.05微米(20～50 納米)，是傳統玻璃纖維的1/10，也是目前最細的纖維之一。纖維細，使得濾網(wǎng)更細密增加了顆粒物穿過(guò)的障礙，在同樣過(guò)濾效率下，阻力也得以降低很多。但PTFE價(jià)格相對較貴，生產(chǎn)技術(shù)為少數廠(chǎng)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40年代科學(xué)領(lǐng)域的應用到20世紀60年代工業(yè)領(lǐng)域的普及以及20世紀80年代轉向民用領(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(zhù)，產(chǎn)生的『副作用』比較少也比較小，但HEPA技術(shù)并非沒(méi)有缺陷。

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

其次，高額的后期維護成本。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(guò)嚴重的空氣污染，污染嚴重點(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(guò)高更換頻率是導致維護成本高的一個(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)能達到凈化器的10~20%，仔細算算，還真是一筆不小的費用！

Ps：為降低后期維護成本，有人嘗試向第三方采購可定制的HEPA回來(lái)自個(gè)加工，這確實(shí)可以大大降低成本，但因為濾材與機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(guò)孔隙出去，雖然可以循環(huán)過(guò)濾，但一定程度仍會(huì )降低過(guò)濾效率。

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