一、對潔凈室市場和技術的一個誤解是關于過濾效率。
二、對納米粒子的過濾效率很低
通常HEPA高效過濾器被認為對0.3微米以上或以下的微粒的過濾更有效率。也就是說,對直徑在0.3微米的微粒的過濾效率是最低的。這是因為,根據布朗運動的原理,直徑在0.2微米的粒子更容易與過濾器表面發生碰撞。
現在,我們更關注潔凈室中納米技術的應用。可能會大量產生直徑只有幾納米的粒子——0.2微米的粒子的直徑是200納米。在決定對潔凈室進行清潔時,我們通常考慮的粒子直徑是0.1微米,即直徑是100納米或者更大。如此,我們可以得到一間1級標準的潔凈室,里面的粒子都在90納米以下。
從邏輯上來講,微粒的直徑越接近于0,其形態特征越接近于氣體,也就更容易通過過濾網。但是,只有極少的實驗對HEPA或ULPA過濾器對小納米粒子的作用進行了研究。在測定過濾器的效率時,首先碰到的問題是要找到一種正確的方法。至少在開始的時候已經在化學藥方面取得了一定的進步,找到了一種可以使微粒分解到原子水平的方法,總的說來,在這一水平,粒子有足夠的表面積可以用質譜儀進行測量。
到底能捕獲多少這種超細納米粒子,對于納米行業最終的成敗至關重要。一個方法是選用納米過濾器作為過濾介質,另一種可能的方法是選用活性炭。
一個值得研究的領域是增加靜電。一個預充充電器可以放置在ULPA過濾器前面,這種技術有很多版本,廣泛地用在空氣污染控制行業。不同的是這些系統是為了濾除較大粒子而設計的,因此做一些改變是必要的,以便捕獲納米級的粒子。
有一種稱作“液體濾幕(liquid encapsulation)”的方法,這是一種完全不同的方法,看起來也是前途無量。循環風會通過一個篩子,這個篩子就像在吹泡泡玩具中的攪棒一樣。因為含有表面活性劑,液體膜的表面張力降低,可以通過這個篩子。在這個篩子的底側,空氣和液體形成密集的泡沫,這些泡沫是由許多更小的氣泡組成。細小的納米顆粒的布朗運動將確保它們的撞擊限制在泡沫以內,隨之一個機械泡沫粉碎機會把空氣和液體分開。為了提供正確的濕度,液體應是非水質溶液。
這種液體濾幕技術為徹底去除微生物帶來了很大的希望。如果液體里面加入消毒劑,撞擊的病毒或者其他微生物就會被殺死。
美國潔凈室制造業仍在成長中,而不是萎縮,通常美國人都會告訴你,美國經濟正在轉變為服務型經濟,所有的制造業都在向亞洲轉移,但事實是,美國制造業的銷售收入和利潤仍在增長。事實上,美國制造業在國內生產總值(GDP)中占的比例和幾年前一樣。
改變了的是勞動力的生產效率。現在我們可以使用更少的勞動力來完成與以前同樣的工作量,因此,工作崗位的萎縮實際上是行業發展的必然結果。從更大的視角來看,有的行業在成長,而有的行業則沒有。表1對整個美洲的潔凈室行業,進行了分析。
對美國供應商來說,中國制造業的增長不是消極因素
傳統觀點認為,從中國進口手套以及其他一些潔凈室消耗品對美國潔凈室產品供應商造成了損害,特別是美國制造商對中國的出口遠遠抵消不了這些東西的進口。在技術含量較低的消耗品方面,美國對中國確實存在著入超,但在技術含量的較高的消耗品和硬件設備上,美國則是出超。事實上,對美國經濟影響最大的有一些是因為中國大量入口,而不是出口。
不銹鋼——通常用于微環境以及其他很多潔凈室產品——現在比幾年前貴了很多,一個主要的原因就是中國大量進口不銹鋼。目前潔凈室運營商正在經歷的高能源成本時代,部分原因也可歸咎于中國緊隨美國正在成為全球第二大石油進口國。
對美國經濟來講,更為重要的是美國公司正在中國建設制造工廠,并且在當地成功地銷售潔凈室產品。如同其他過濾器媒介供應商,Hollingsworth & Vose已經成功在中國建設了生產線。幾年前,法律改變了,他們可以長期租用工廠,境外制造商也可以在中國擁有自己的工廠。