高效过滤器作为洁净室空气处理和过滤的终端过滤器，其重要性不言而喻，尤其是无菌生产环境要求强制使用高效过滤器。

一般高效过滤器采用纤维滤纸作为滤料，所以本篇文章主要通过对影响纤维滤纸效率的因素进行探讨，从而了解哪些因素会影响高效过滤器的过滤效率。

影响纤维滤纸的效率有很多因素，其中主要的是微粒直径、纤维粗细、过滤速度和填充率这几项，同时还有温度、湿度、压力、容尘量等。

1.微粒性质的影响

在过滤多分散相微粒时，无论是理论分析还是实测结果都显示，随着粒子的直径由小变大，总过滤效率的变化趋势是先减后增。原因在于各种捕集机理对不同粒径粒子的影响不同。较小的微粒由于扩散而沉积，较大微粒则在拦截和惯性的作用下被捕集，而当粒径由小到大时，扩散效率逐渐减弱，惯性和拦截效率逐渐增强，这就导致小粒径范围内总的捕集效率趋弱。而大粒径范围内粒子效率又趋强，使得与粒径有关的效率曲线存在着一个最低点，也就是在变化过程中存在一个效率最低值，这点对应的粒径即为最易穿透粒径。这个粒径并不是定值，影响其大小的因素很多，纤维不同、滤速不同都会导致它的数值变化，而且温度在某种程度上也会使最容易穿透粒径发生突变。即使微粒尺寸相同，处于不同相态的微粒对过滤效率也有不同的影响，用固态微粒测定可以使过滤器得到高效率。

2.纤维粗细的影响

当其他参数都不变而只有纤维直径变化时，过滤效率随纤维直径的增加而减小。这是因为随着纤维直径的增大，拦截效应的拦截系数相应减小，导致与其有关的两种机理的捕集效率都有所下降，从而引起总的过滤效率下降。这也就是高效滤纸中的纤维要比中效滤纸细很多的原因。当然，纤维越细，阻力也就越高。另外，随着纤维直径的增加，拦截系数减小，惯性效应减弱，最易透过粒径也逐渐变大，效率曲线的极值点随之向右移动。

3.过滤速度的影响

在滤速增加时，扩散效率下降、惯性效率上升，拦截效率上升，因此总效率是先减小后增加。而最大穿透粒径逐渐减小，效率曲线的极值点随之向左移动。同时，随着滤速的降低，滤纸的过滤效率明显升高，基本关系满足滤速降低一倍，过滤效率近似增加一个数量级。这是因为滤速降低使得粒子通过滤纸的时间相应延长，从而增大了粒子被捕捉的几率，因此效率显著上升。当滤纸采用国标建议的1cm/s滤速时，其透过率比美国标准规定的5.3cm/s滤速下要降低100倍，这也就解释了为什么同级别的滤纸在国内和国外测试时，效率会相差很大。

4.纤维填充率的影响

纤维填充率提高，使得纤维层的密集度增加，惯性效率和拦截效率都增加了，虽然由于流速的提高导致扩散效率降低，但综合总效率仍然是提高的。然而需要注意的是，这一过程中阻力的增加要比总效率的提高快得多，所以靠增大纤维填充率来提高滤纸的效率，并不是一个好办法。

5.气流温度的影响

气流温度的升高，将提高微粒的扩散系数，这就使亚微米微粒的扩散效率提高了。可是温度升高后，气体黏性变大，从而使依靠重力效应和惯性效应的大微粒的沉积效率降低了，同时也提高了过滤阻力。效率的这种变化，将造成最易穿透粒径增大，从而效率曲线的极值点随之向右移动，有可能导致曲线的形状发生改变。

6.气流湿度的影响

气流湿度增加，使得小粒子的穿透能力提高，从而效率下降，原因在于湿空气使静电效应消失，布朗运动减弱，微粒容易被后来的气流夹带而继续穿透。然而在很高湿度时，纤维表面会形成液膜，颗粒物与纤维接触面积增大，导致范德瓦耳斯力增大，反弹现象减少，大粒子的效率会有所升高。有研究认为对于不吸湿的粒子，在高湿度时效率会有明显上升。当然如果湿度过高以致于在滤材表面出现液滴，显然会导致效率下降。

7.气流压力的影响

气流压力的降低，将使气体密度减小，空气分子自由程变大，从而使滑动修正系数变大，扩散系数和惯性参数增加，所以扩散效率和惯性效率都增加了，而对拦截效率影响不大。