台灣過濾與分離學會 2020年6月電子報

過濾的未來—COVID-19如何改變過濾行業？

      鑑於最近的新型冠狀病毒大流行，似乎在過濾領域有技術開發的機會來防止空氣傳播的病毒傳播。儘管COVID-19是否透過空氣傳播仍存在一些疑慮，但口罩的短缺和原材料供應鏈的挑戰突顯了在大流行期間要滿足口罩需求的潛在限制，更不用說長時間使用一次性/有限用途口罩所產生的浪費。

      在系統層面上，當今的商業和住宅HVAC技術還無法很好地過濾室內環境中的空氣傳播病毒。在室外環境中過濾病毒的系統也是值得考慮。因此，在全球性空氣傳播病毒可能不可避免的現實世界中，過濾技術開發將如何發展來更加保護民眾免受此類病毒在室內和室外環境中的傳播？在渡過了當前的危機後，我們會考慮另一種空氣過濾行業嗎？這個行業是否能夠重新發明並轉型以應對未來可能的大流行？

      丹麥技術大學國際室內環境中心Pawel Wargocki副教授認為技術在哪裡，知識也在哪裡。我們可以建構一個能夠去除空氣和氣膠中微粒的過濾器，其尺寸非常小，類似於病毒和病原體。其中的兩個重要問題是如何清除和滅活病毒以及如何重新使用過濾材料。當然，對於第二個問題，必須了解過濾器在需要更換或再生之前可以運行多長時間。因此，對於過濾行業而言，所面臨的挑戰是開發新的過濾材料，以使病毒滅活且快速再生過濾器。未來也可以與任何類型的微粒過濾結合使用，而不僅僅是病毒或病原體。

      此外，需要解決的另外兩個挑戰是開發比目前使用的空氣過濾器更有效的便攜式空氣過濾器。還有如何確保有針對性地過濾並僅去除細菌，進而將益生菌留在空氣中。換句話說，如何確保過濾不會破壞微生物體。後者可能需要更多時間來做出因應。前者不僅可以在流行病或大流行的情況下，而且在任何其他需要快速過濾的事件中，都可以快速做出反應並適應風險。如果沒有通風系統，則可以快速進行改造。最後，未來過濾工業肯定需要解決的另一件事是從空氣中去除氣態污染物。需要更多的努力和投資來推進該領域的技術。

      金伯利-克拉克公司過濾和防護總監Scott L. Tennison認為我們應關注在努力提供健康的室內空氣品質。由於空氣品質差而造成的整體健康風險不僅僅是全球流行期間這些病毒的傳播。從心臟病到先天缺陷到各種各樣的呼吸系統疾病，一切都與人們日復一日呼吸的空氣品質（IAQ）不佳直接相關。我們不僅要在全球大流行期間強調每天提高健康的室內空氣的重要性，在疫情結束後還要持續努力下去。

      COVID-19疫情已經促使大眾關注空氣中的微粒如何影響我們的健康，這將影響疫情結束後過濾產業的未來。人們對空氣品質的意識絕對因此得到提高，尤其是對於家庭和辦公室、儲藏室、醫院、醫生辦公室和車廂等室內環境。在商業建築和住宅中，可以過濾最小顆粒的更高MERV級產品與HEPA過濾將是最大的增長領域。例如MERV 13及更高等級將在住宅和商業過濾的打褶濾材需求有所增長。袋式濾材和迷你打褶濾材也將採用MERV 13和MERV 16，以在使用這些類型的過濾設備的場所提供最佳的空氣品質，同時不僅需要滿足對健康空氣質量的新需求，而且還需要盡可能降低壓降，以盡可能減少HVAC設備的額外負擔。

      AAF FLANDERS全球研發HVAC副總裁Nathaniel Nance認為過濾產業變化的關鍵驅動力應該是整個產業的觀念轉變。面對危機，關鍵口罩、防護衣、手套等關鍵材料嚴重短缺，全世界正在團結起來，開發創新解決方案。這些是針對重點領域的協作式過濾解決方案，並將擴展到更廣泛的過濾領域。從醫院和商業建築中的被動和依照需求的過濾（選擇過濾等級和即時監控過濾水準）到分離式系統、AHU（空氣處理裝置）和家庭的室內空氣淨化器均需要更好的過濾。所有這些將遵循應用場域的系統性能標準，除了組件級的認證，從傳感器和過濾器設計更改到系統改造，也將需要技術開發來發現問題並監控解決方案，使消費者可以選擇所需的過濾級別。

      例如，具有技術整合的系統可以將風扇、濕度、紫外線、再循環和過濾器調整到病毒捕獲模式，在這種模式下，可以用最大的氣流和過濾，直到系統中的生物傳感器確定達到預定的空氣品質。過濾器可以按需求調整過濾性能，可在乾淨的環境中提供節能與關鍵保護。甚至發展一個完整的互聯城市過濾系統，可以一致地將病毒驅趕出城市，或防止污染物進入該區域。

顯而易見的是，過濾行業的未來是光明的，並且它在減輕當前和將來的風險方面所發揮的積極作用是無限的。世界將在這場危機中更加了解如何使用過濾來保護和改善全球人口的生活。作為過濾行業的一員，我們應提高標準，並繼續超越世界客戶的期望，以呼吸潔淨的空氣。

資料來源：https://www.filtnews.com/the-future-of-filtration-how-does-covid19-change-the-filtration-industry/

研究人員利用模擬可以預測防護口罩佩戴時間

      防護口罩最長可以配戴多久時間？何時需要更換口罩？這是民眾常提出的疑問。德國Fraunhofer ITWM的研究人員正在用數學模擬研究這些問題。不僅要考慮不同的口罩類型和材料，還要考慮佩戴者的活動和特徵。

      COVID-19大流行導致人們越來越意識到使用拋棄式口罩和呼吸防護具，以保護佩戴者或周圍的人免受感染。諸如N95、FFP（過濾面罩）之類的術語先前僅為專家所熟知，現在已成為日常用語的一部分。口罩的短缺和生產DIY口罩的眾多舉動引起了人們對材料是否適合預防疾病傳播的廣泛討論。對於在衛生和護理領域工作的人來說，有關防護口罩的最長佩戴時間的問題至關重要。

如果有水分，請更換口罩-但是要多久更換呢？
      可靠的保護不僅取決於口罩材料的過濾特性。如果水分滲透將降低過濾效率，因而降低安全性。濕度和體熱會增加口罩佩戴者一側的微生物污染。當口罩完全繃緊時（濕氣穿透），將會達到最關鍵的狀態，因為濕氣可以充當跨越過濾材料深度的“感染橋梁”。這情況適用於高效的過濾口罩（例如FFP-2），但對於保護他人的口罩則更是如此：咳嗽和打噴嚏會導致潛在感染性飛沫從外表面脫離，然後擴散到附近環境中。
針對口罩的有效使用和需求導向分布的模擬
      大多數配戴時間建議是基於平均使用情況的參考值。防護口罩的水分穿透速度和強度主要取決於佩戴者的身體壓力程度(活動量)，壓力程度愈高，口罩的最大配戴時間將大幅縮短。水分穿透過口罩的時間通常是波動的，無法利用身體活動的經驗法則獲得。而且在沒有工具幫助的情況下也不足以目視檢測水分穿透。
      Fraunhofer ITWM的研究人員利用適當的模型和模擬，且考慮佩戴者的身體活動狀況來預測佩戴口罩的時間，這可以幫助人們安全且及時更換口罩，同時避免浪費口罩。這項預測使醫院和護理設施（其中包括其他機構）能夠根據其員工的活動情況調整需求計劃。

資料來源：https://www.itwm.fraunhofer.de/en/press-publications/press-releases/2020_05_12_wearing_time_protection_masks_corona.html

台灣過濾與分離學會 Taiwan Filtration and Separations Society