前言
空氣濾網不只是日常生活中常見的產品，同時也廣泛應用於工廠和科技行業等領域，在無塵室中更扮演著不可或缺的角色，尤其是對環境潔淨度有相當程度要求的行業，像是半導體製造、生物技術、精密機械、製藥、醫療或食品產業，對於濾網的需求會更高。
濾網有許多種類，按過濾效率由低至高，依序為初效過濾網、中效過濾網、高效過濾網（HEPA & ULPA）等，其中以HEPA率網最受到矚目。因此，本文將詳細介紹 HEPA濾網的定義、等級、用途以及更換頻率等資訊，以及和ULPA濾網兩者之間的差異性。
HEPA濾網是什麼？等級怎麼分？
HEPA（High efficiency particulate air filter），中文稱為「高效率空氣微粒子過濾網」，對直徑為 0.3 微米（頭髮直徑的 1/200）以上的微粒去除效率可達到 99.97% 以上，是煙霧、灰塵以及細菌、病毒等污染物最有效的過濾媒介。
高級空氣濾網中又分為多種等級，其中最高的三種等級（U15、U16、U17）被稱為ULPA（Ultra Low Penetration Air Filter）濾網，中文稱為「超低穿透空氣過濾網」，可攔截直徑0.1~0.2微米的微粒，過濾效率達99.9995% 以上。
依照過濾效率，將 HEPA濾網分級整理如下：
| 分級 | 能有效過濾的粒子大小 | 過濾效率 |
| HEPA-H10 | 直徑大於 0.3 微米 | 85% 以上 |
| HEPA-H11 | 直徑大於 0.3 微米 | 95% 以上 |
| HEPA-H12 | 直徑大於 0.3 微米 | 99.5% 以上 |
| HEPA-H13 | 直徑大於 0.3 微米 | 99.97% 以上 |
| HEPA-H14 | 直徑大於 0.3 微米 | 99.995% 以上 |
| HEPA-U15 (ULPA) | 直徑大於 0.1~0.2 微米 | 99.9995% 以上 |
| HEPA-U16 (ULPA) | 直徑大於 0.1~0.2 微米 | 99.99995% 以上 |
| HEPA-U17 (ULPA) | 直徑大於 0.1~0.2 微米 | 99.999995%以上 |
最初，HEPA濾網由美國能源部的科學家發明，用來過濾製作原子彈的過程中產生的、帶有輻射顆粒的空氣，在戰後不久，這項技術迅速被推廣至工業應用上，像是電子儀器、醫藥生產、外科手術、精密實驗室等對空氣潔淨度有一定要求的場所。
HEPA濾網的運作原理是透過風扇將空氣引入機體，利用濾網的纖維吸附微粒、過濾分子，最後排出潔淨的空氣。由於 HEPA濾網有助於將空氣中的顆粒和污染物捕獲在微小的纖維網中，有效地清除懸浮顆粒、灰塵、細菌、異味等污染源，因此也被許多人稱為「無塵室的心臟」。
HEPA與ULPA濾網的差別
HEPA和ULPA雖然都是高效過濾網，材質和原理相似，但還是有一些差距。
除了過濾效率不同、能過濾的最小微粒尺寸不一樣之外，ULPA濾網為了抓捕更小的例子，網的構造較密集，通過空氣的流量會比相同大小的HEPA率網低50%，因此在運送空氣時，需要更強大的動力。
HEPA濾網通常用於初階無塵室、高科技工廠，也可能出現在辦公室或住家的空氣過濾系統中，ULPA率網過濾效果更好，價格也較高，通常用於高階無塵室、手術室、醫療實驗室或為晶圓代工廠等對空氣潔淨度要求更加嚴苛的場所。
| HEPA空氣過濾網 | ULPA空氣過濾網 | |
| 過濾效率 | 99.97%以上 | 99.9995% 以上 |
| 能捕捉的最小微粒 | 直徑大於 0.3 微米 | 直徑大於 0.1~0.2 微米 |
| 空氣流速 | 較高 | 較低 |
| 效用 | 捕捉大多數空氣中的固體粒子 | 捕捉空氣中極為細小的微粒，包含細菌及病毒。 |
| 適用範圍 | 適用於大部分的空氣清淨需求，包含無塵室。 | 用於對空氣潔淨度要求較嚴苛的空間。 |
| 價格 | 較低 | 較高 |
HEPA濾網的運作原理
HEPA濾網功能強大，不只常被使用於無塵室設備，也是現在空氣清淨機的標配，而它的運作原理不只表面上看到的「髒污空氣進、乾淨空氣出」，其實還運用了幾種物理原理，來阻擋大於 0.3 微米的微粒，分別有：
篩濾
又稱作「篩子原理」，透過濾網口徑大小直接擋住過大的粒子，這取決於粒子直徑、介質密度和間距等因素。介質則包括濾網纖維、篩孔、表面波紋等，這些組成的缺口如果小於粒子直徑，濾網就能捕捉這些粒子，擋住空氣中的污染物質。
撞擊（慣性衝擊）
這是空氣清淨機中常見的過濾方式之一，利用快速變化的氣流和慣性，分離空氣中不同大小的粒子，讓它們與濾網的纖維碰撞，導致軌跡改變。其中，直徑較大的粒子會保持相同速度和方向前進，最終直接撞擊在濾網上被阻隔，而較微小的顆粒在與濾網纖維碰撞時被捕捉，達到有效過濾的效果。
攔截
接續前述的「撞擊原理」，儘管有些較小的粒子會順著氣流穿過濾網表面，不過濾網本身是由多層高密度的纖維交織堆疊，所以這些小粒子會被阻隔在其中，無法繼續順著氣流移動，對於小於 0.1 微米的微粒同樣有效。
重力沉降
大於50微米的粒子通常肉眼就可見，例如我們脫落的毛髮，它們受到重力作用，會自然下降，最後被HEPA濾網上的纖維捕獲，實現有效過濾。
常見的HEPA濾網材質
HEPA濾網的材質大致上可分為化學纖維與玻璃纖維，這些纖維透過隨機排列的方式，組成層層細密且不規則的過濾網，藉此截斷不同大小的空氣微粒。一般而言，HEPA濾網越厚、濾網折數越深，表示過濾的效果越好。常見的 HEPA濾網材質包含以下四種：
1. PP 高效濾紙
以聚丙烯為原料製成的新型過濾材料，產品耐酸、耐腐蝕，熔點高，性能穩定，無毒無味，能夠有效地捕捉微小的微粒，如塵埃、花粉、細菌，且具有低阻、高效、環保等特點。
2. PET 濾紙
PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）濾紙具有出色的過濾性能，同時具備優秀的機械強度、抗拉伸性能和耐溫性。另外，採用滌綸樹脂等材料熔噴而製成的濾紙硬度高、挺度好、耐腐蝕、耐高溫、且性能穩定，尤其適用於吸塵器等過濾精度要求不高的家用電器上。
3. 複合濾紙（PP 和 PET）
複合濾紙，簡單說就是熔噴一層PP，然後再熔噴一層PET，融合了 PP 和 PET 的優點：容易成型、擁有一定的挺度，又能保證高精度過濾效果。
4. 玻纖高效濾紙
玻璃纖維是HEPA濾網中最常見的材料之一，因其高度的耐高溫性能和出色的過濾效能而廣受應用。這種濾紙通常能夠捕捉99.97%以上的0.3微米微粒，因此在高溫應用場合，如核能設施、實驗室等，以及對過濾效能要求極高的環境中，被廣泛使用。儘管如此，這種含金量高的濾紙也存在一些缺點，如較易脆且耐磨性較差。
如何挑選適合的HEPA濾網？等級越高越好？
是不是過濾性能越高、表示品質越好呢？前面介紹到的ULPA濾網，能夠過濾更小的微粒，是否應該優先選擇呢？其實不然，選擇空氣濾網的時候，需要視用途進行考量，而非一昧選擇過濾效率更好的濾網。
因為過濾效能越高的濾網，風阻也會相應增加，進而影響通風設備的性能。像是吸塵器的主要功能訴求是「強大的吸力」，雖然使用較高等級的濾網能夠提高過濾效能，卻可能導致吸力減弱的情況。因此，在選擇 HEPA濾網等級時，應綜合考慮現有設備、使用情境與需求，不必一味追求最高等級，找到適合自身狀況的濾網組合達到所需潔淨度才是重點。假如不知如何挑選或找不到適合的濾網，歡迎與宇漢團隊聯繫，我們可以客製化最適合您的HEPA濾網解決方案！
怎麼確保HEPA濾網的過濾效率？
一般會在濾網組安裝後，採美國環境科學與科技協會（Institute of Environment Science and Technology，IEST）依據 IEST RP-CC001 規範所提出的HEPA 的測試方法：PAO測試法。
濾網PAO效率測試（%）=（1 – HEPA下游之粒子濃度 / HEPA上游之粒子濃度）× 100%
PAO為一種測試氣溶膠油，PAO的測試流程主要是在 HEPA上游施放PAO氣溶膠油，利用光度計偵測濃度後，在HEPA下游使用粒子計數器來量測通過 HEPA濾網的PAO濃度，量測範圍包括 HEPA的濾材、濾材與外框接合處、HEPA濾網與室內的接合處等地方，其中若有超出0.03的粒子被偵測時，需將測試儀器停放於該處10 秒、再將測試儀器退回100mm反覆連續偵測。若其結果數值未被偵測出高於0.03，則可確認其HEPA濾網的過濾效率。
HEPA濾網怎麼清洗？多久換一次？
另外請注意，HEPA濾網是不能水洗的喔！
除了HEPA濾網不能水洗之外，也不建議吸塵、乾刷表面等清潔方式。如果要長期使用與維護濾網的效能，最佳的方式是定期更換HEPA濾網，這樣才能確保其效用。由於不同等級的濾網主要過濾的粒徑不同，因此需要更換的時間也各有不同。
在購買濾網時，會標明濾網的「初期壓損」，即新濾網本身的風阻。隨著濾網上的微粒增加，風阻也會增大。因此，通常建議在風阻達到濾網「初期壓損的2~3倍」時更換濾網。
對於24小時運轉的無塵室，建議每年更換一次高效濾網。而對於有微生物考量的無菌室，更換時間可能會縮短，但具體時間取決於產品和環境。各行業需要根據自身需求進行判斷和調整。因此，確保定期更換HEPA濾網是保證空氣淨化效果持續的重要步驟。
其他HEPA濾網常見問題
Q1. HEPA濾網等級越高就越好用嗎？
高等級的HEPA濾網過濾效果當然更強，因為其纖維孔隙排列更密，但這也導致進風淨化的風阻增加，使潔淨空氣輸出比率（CADR）降低，且為了搭配高等級的HEPA濾網，通常需要增加輸出風量，這可能引起噪音和增加耗電量等問題，得不償失。因此，在選擇適當等級的HEPA濾網時，必須考慮使用濾網的空間環境，挑選最合適的等級。事實上，HEPA 13級的過濾率已達 99.95％，對於一般的使用需求已經完全足夠。
Q2. HEPA濾網是耗材，必須定期更換
雖然HEPA濾網具有強大的過濾功能，但大部分無法水洗。長期使用後，微粒的累積會增加風阻，進而降低空氣清淨機的效能。即便是可水洗的HEPA濾網，也可能因洗滌次數增加而導致孔隙排列失常，進而降低過濾效果。因此，HEPA濾網是一種需要定期更換的消耗品，且成本相對較高。
Q3. HEPA濾網是否可以過濾病毒？
HEPA濾網可以過濾 99.97% @0.3um 的灰塵顆粒，包括灰塵、花粉、毛髮、絨毛、塵蟎、煙霧、異味、黴菌孢子、香菸、細菌和過敏原等。儘管如此，HEPA濾網並非萬能，對於某些空氣污染物則束手無策，例如臭味、揮發有機物、有害氣體等。這些顆粒較小的汙染，可能需要依賴ULPA濾網的幫助，但即使是ULPA，也只能過濾最小0.1~0.2微米的病毒，無法過濾 PM0.08 的流感病毒、PM0.02 的諾羅病毒等極為微小的病毒。因此，若有除臭、殺菌等需求，則需要選擇配備附加功能，如光觸媒、活性碳或臭氧殺菌等的空氣清淨機，方能達到除臭、分解有害氣體、殺菌等效果。
結語
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