방어자 필터 가습 시스템은 하우징, 제1 양모 필터, 고분자 활성탄, 분자 체, 그리고 제2 양모 필터로 구성되며, 제1 양모 필터, 고분자 활성탄, 분자 체, 그리고 제2 양모 필터가 순서대로 하우징 내에 설치되어 있습니다. 특징은 다음과 같습니다: 이 필터 모듈은 순수한 물 또는 여과수 또는 RO 역삼투수로 분자 체로 포화된 물을 흡수시킵니다. 고압 공기병의 공기는 이 모듈을 통과한 첫 번째 양모 천과 고분자 활성탄에 의해 분자 체의 수분이 두 번째 양모 천을 통해 두 번째 조절기에 함께 전달되어 공기를 동시에 여과 및 가습하는 목적을 달성합니다.

이 활성탄은 다공성 탄소 물질로, 높은 발달된 기공 구조를 가지고 있으며, 탄소 요소 외에도 약간의 수소, 질소, 산소 및 잔사를 포함하고 있으며, 구조는 탄소로 형성된 육각형 물질로 쌓여 있습니다. 육환 탄의 불규칙한 배열로 인해 활성탄은 많은 미세한 구멍과 높은 표면적 특성을 가지게 됩니다. 활성탄은 무취이며 무맛이며, 물과 유기 용매에 불용성입니다. 매우 큰 미세한 다공성 용량 약 0.6~ 0.8 ml/g, 표면적은 약 500 ~ 1,500 m2 /g이며 유기 고분자 물질에 강한 흡착력을 가지며, 미량 성분, 색소, 악취 물질 등을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 높은 발달된 다공성 구조를 가지고 있으며, 매우 우수한 흡착제입니다. 활성탄의 흡착 표면적은 1그램당 8개의 테니스 코트와 같으며, 이는 물리적 흡착력과 화학적 흡착력을 통해 이루어집니다. 해당 분자 여과는 겔 필터링법(gel filtration)이라고도 하며, 배제 크로마토그래피(exclusion chromatography), 겔 크로마토그래피(gel chromatography) 또는 분자 체크 크로마토그래피(molecular sieve chromatography)로도 알려져 있습니다. 이 기술은 1960년 이후에 개발된 것입니다. 젤은 콜로이드 용액이 응고하여 형성된 고체 물질로, 내부에는 망상 체공이 있습니다. 구형 젤 내의 체공을 이용하여 분자가 젤로 채워진 컬럼을 통과할 때 대분자는 젤 체공에 들어갈 수 없고, 젤과 컬럼 사이의 공간을 통과하므로 빠르게 컬럼을 통과할 수 있습니다. 작은 분자는 젤 내의 체공에 들어가기 때문에 컬럼 내에 머무는 시간이 길어지며, 이를 통해 분자의 크기를 구분할 수 있으며, 이미 알려진 크기의 분자와 비교하여 분자량을 결정할 수 있습니다. 일반적으로, 젤은 성분을 흡착하지 않으며, 분리하려는 모든 물질은 세척되어 제거됩니다. 이것은 젤 크로마토그래피와 다른 크로마토그래피 방법의 차이점입니다. 즉, 이 분자 체는 일정한 구멍 크기 범위를 가진 다공성 젤을 고정상으로 사용하여 혼합물의 구성 성분을 분자 크기에 따라 분리하는 크로마토그래피 기술입니다. 분자 여과 효과를 가진 물질은 다양합니다. 예를 들어, 펄라이트, 젤라틴, 아가로스, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아마이드, 푸신겔 등이 있습니다. 푸크토오스 겔은 가장 널리 사용되며, 상품명은 sephadex이며 다양한 모델이 있습니다. G10부터 G200까지 다양한 모델이 있으며, 주요 사용 범위는 다음과 같습니다: (1) 다양한 항원과 항체의 분리 및 정렬; (2) 복합체에서 작은 분자물질 제거, 예를 들어 염분, 형광 물질 및 방사성 동위원소 및 단백질 조각의 가수분해; (3) 혈청 내 면역 복합체 분석; (4) 분자량 측정. 젤의 원리는 표면 전하가 없는 다공성 물질입니다. 다양한 성분을 가진 시료 용액이 젤 내에서 운동할 때, 분자량이 다르기 때문에 속도 차이가 나타납니다. 완충액으로 세척될 때, 분자량이 큰 물질은 젤 구멍에 들어갈 수 없고 거의 수직으로 아래로 이동하며, 분자량이 작은 물질은 젤 구멍 안으로 "우회" 운동합니다. 이렇게 분자량에 따라 순서대로 젤 컬럼에서 흐르면서 분리를 달성할 수 있습니다. 푸루토스란 또한 디자이드로 알려져 있으며, 그들의 장발 사이에 트리클로로에폭시프로판으로 교착제를 교착시켜 형성됩니다. 푸실로오스 젤은 높은 흡수력과 큰 교차결합도를 가지며, 흡수력은 작고 교차결합도는 작을수록 반대로 큽니다. 상품명은 SephadexG로 표시되며, G 값이 작을수록 교차결합도가 높고 흡수성이 낮아지며, G 값이 클수록 교차결합도가 낮아지고 흡수성이 높아집니다. 두 가지는 반비례 관계를 가지며, G 값은 흡수량의 약 10 배 정도입니다. 이를 통해 침대 부피에 따라 푸실로오스 젤 분말의 용량을 추정할 수 있습니다. 다시 말해, 입자가 더 작을수록 유속이 느리고 분리 효과가 더 좋습니다.

그 중 Sephadex1의 종류와 특징은 다음과 같습니다:

G25, G50에는 네 가지 입자 모델이 있습니다:

1. 굵은 (100μ~300μ),

2. 중간 (50μ~150μ),

3. 가늘은 (20μ~80μ), 그리고

4. 초가늘은 (10μ~40μ).

G75~G200에는 또 두 가지 입자 모델이 있습니다:

1. 중간 (40μ~120μ), 그리고

2. 초가늘은 (10μ~40μ).

즉, 입자가 더 작을수록 유속이 느리고 분리 효과가 더 좋습니다.

그러므로 이 창작물에서는 다이빙 탱크에 사용되는 필터 가습기에 사용되는 분자 체는 입자 크기에 따라 색상으로 적어도 네 가지 다른 필터 모듈 등급으로 구분될 수 있습니다. 물론 색상에 따라 다른 가격대로 구분되어 사용자가 적절한 선택 및 교체를 할 수 있도록 제공됩니다.

분자 체질이라고도 하는 합성 석영 (Zeolites)은 단일 구멍 크기를 가진 다공성 물질로, 주로 규소, 알루미늄, 갈륨, 게르마늄, 아연, 비스무트 등의 사면체 코디네이션 원자로 구성된 결정 산화물로 특정한 액체나 기체를 흡착할 수 있습니다. 따라서 일반적인 화학 실험실과 산업 분야에서는 건조제로 사용되거나 순도를 정화하는 데에 자주 사용됩니다. 그 작용 원리는 분자 체의 특수한 단일 구멍 구조를 이용하여 분자 크기를 선별하는 것입니다. 구멍 크기보다 작은 분자만이 결정의 구멍으로 들어갈 수 있습니다. 대상 분자가 구멍에 들어가면, 분자 체 내의 금속 이온은 극성이 큰 분자에 대해 반발력(반더와르력 또는 정전력 등)을 발생시켜 대상 분자를 흡착하여 정화 효과를 얻습니다. 물 제거(저장) 능력을 예로 들면, 이 분자 체는 대략 자체 무게의 20% 이상의 물을 흡수할 수 있습니다. 또한 사용한 분자 체 334는 적절한 조건(가열 또는 전자파)으로 불순물이나 수분을 제거한 후에도 계속해서 재사용할 수 있으며, 매우 좋고 환경 친화적인 정화 매체입니다.

해당 분자 체는 다이빙 탱크에 사용되는 필터 가습기에 사용되는 것으로, 정확하고 단일한 미세한 구멍을 포함하는 재료로, 기체나 액체를 흡착하는 데 사용됩니다. 충분히 작은 분자는 구멍을 통해 흡착될 수 있지만, 더 큰 분자는 그렇지 않습니다. 예를 들어, 물 분자는 충분히 작아서 통과할 수 있지만, 그보다 큰 분자는 통과할 수 없습니다. 그러므로, 분자 체질은 자체 무게의 20% 이상의 수분을 흡착할 수 있어 공기가 수분을 흡수한 분자 체질을 통해 공기의 수증기를 가습기의 최적 매체로 사용할 수 있습니다. 그래서 이 창작 잠수용 산소통에 사용되는 여과 가습기는 그 특징을 활용하여, 해당 여과 모듈은 순수한 물 또는 여과된 물 또는 RO 역삼투수로 잠긴 후, 고압 공기통의 공기가 해당 장치의 한쪽 끝을 통해 주입되어 초기 여과 불순물을 거친 후 해당 필터의 첫 번째 양모 천과 고분자 활성탄에 의해 분자 천에 있는 수분을 함께 호흡기 입에 가져옵니다. 이를 통해 공기를 동시에 여과 및 가습하는 목적을 달성합니다.

필터 재료의 보호 효율 등급 :

미국 국립 직업 안전 보건 연구소(NIOSH)분진류 호흡 보호 기준42CFR841995년6월8일 공표(여과물 분류에 따라)

N 시리즈: 비유성 미립자로부터 보호, 시간 제한 없음. N95, N99, N100.

R 시리즈: 비유성 및 기름성 미립자로부터 보호, 8시간 제한. R95, R99, R100.

P 시리즈: 비유성 분진 및 땀 기름성 분진에 대한 보호. 일부 입자의 운반체는 유성이며, 이러한 물질이 정전기가 없는 부직포에 부착되면 전기적 특성이 감소하여 미세한 먼지가 투과됩니다. 따라서 유성 가스 에어로졸을 방지하기 위한 여과재는 특별한 정전기 처리를 거쳐야 하며, 미세한 먼지를 방지하기 위한 목적을 달성합니다. P95, P99, P100.

EU EN149 표준:

유럽 연합FFP방호성여과재등급 및 방호 효율

유럽 연합의 호흡 보호 장비 인증은 먼지 필터 재질을 P1, P2 및 P3 세 가지 등급으로 나누고, 간편형 필터 재질은 FFP1, FFP2 및 FFP3 세 가지 등급으로 나뉩니다.

입자의 불규칙한 운동 경로도

일반 면사 필터 재질:

이 종류의 여과재 마스크는 일반 대중 건강 제품 소매점에서 가장 쉽게 찾을 수 있는 여과재 마스크입니다. 이 여과재 마스크는 추가 처리를 거치지 않았기 때문에 섬유 구조의 구멍이 상당히 큽니다(약 1 마이크로미터). 따라서 공기로 전파되는 병원체를 효과적으로 막을 수 없습니다. 또한, 일반적인 마스크는 인체 호흡계로 쉽게 들어갈 수 있는 먼지에 대해 보호 기능이 없지만, 큰 입자 먼지에 대해서는 일부 차단 효과가 있습니다. 이 마스크는 보온, 머리와 코가 더러워지는 것을 방지하는 등의 용도로 사용할 수 있지만, 병균 침입을 막는 용도로 사용할 수는 없습니다. 그러나 검사 결과, 일반 마스크는 100나노미터(nm) 미만의 바이러스에 대해 일정한 차단 효과가 있는 것으로 보입니다.

활성탄 여과재:

활성탄은 다공성 구조를 가지고 있습니다. 필터링 층의 주요 기능은 유기 가스, 악취 분자 및 독성 먼지를 흡착하는 것이며, 먼지를 걸러내는 용도로 사용되지 않으며 살균 기능은 없습니다. 또한, 활성탄의 사용은 제한이 있습니다. 모든 미세한 구멍이 채워지면 효과가 사라지고, 이때 활성탄 필터 재질을 교체해야하지만 포화점에 도달하는 시기를 판단하기는 어렵습니다. 활성탄은 바이러스 입자를 필터 마스크 표면으로 끌어들이지만 바이러스를 '죽이지'는 못합니다. 따라서 사용한 활성탄 마스크 표면에 손, 눈, 코 또는 입이 우연히 접촉하면 여전히 질병 전파의 가능성이 있습니다.

의료용 여과재료:

의료용 여과재 마스크는 주로 의사의 침방울이 환자에게 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 설계되었으며, 입자 유해물을 흡입하지 않도록 하는 것은 목적이 아닙니다. 효과는 면사 마스크나 천직물 프린트 마스크보다 우수하지만 최대로도 70%의 효과만 있을 뿐이며, 이러한 여과재로 세균을 차단하는 것은 매우 제한적인 효과가 있을 수 있습니다. 표준 외과 의료용 여과재 마스크는 3층으로 구성되어 있으며, 외층은 먼지와 물을 막는 역할을 하여 마스크 안으로 비말이 들어가는 것을 방지합니다. 중층은 5마이크로미터 이상의 입자를 90% 이상 차단하는 여과 기능이 있으며, 입과 코 근처의 한 층은 수분을 흡수하는 용도로 사용됩니다.

전기 필터 재료 필터링:

이러한 필터 재질 마스크 주요 생산 업체가 제공한 데이터에 따르면, 전기 필터 재질의 기능은 주로 숨쉬기를 편리하게 하는 데 있으며, 여과 기능은 아닙니다. 이러한 마스크의 실제 여과 기능은 전기 필터 재질 아래에 있는 탄소에 있습니다. 그 여과 메커니즘은 활성 탄소 마스크와 동일할 수 있으며, 이는 활성 탄소 마스크와 동일한 사용 제한을 의미합니다. 또한 '부착 저항 여과 재질'이라고 불리는 또 다른 층이 있으며, 이는 마스크의 수명을 연장하고 편안함을 높이는 역할을 합니다. 다른 종류의 마스크는 여과 효과가 다를 수 있지만, 모든 종류의 마스크는 공기 중 다양한 입자 크기의 여과 효율을 나타내는 U-형 곡선을 보입니다. 이는 일반 대중이 다른 필터 재질의 입자 제거 효율을 비교하는 그래프로, 큰 입자와 작은 입자 모두 상대적으로 쉽게 여과됩니다. 반면, 다른 유형의 필터 재질은 가장 어려운 입자 크기 값을 가지고 있습니다. 공기 중 입자는 연속적이고 빠르며 불규칙한 무작위 이동을 하므로 입자 간의 충돌 기회가 증가하여 이동 경로가 불규칙하게 이동하거나 점프하는 것을 보입니다. 이러한 불규칙한 이동 경로는 입자가 필터 재질과 접촉할 기회를 크게 증가시킵니다. 입자의 불규칙한 이동 경로로 인해 큰 입자는 여과될 가능성이 더 높아지는 것은 이치에 맞습니다. 그러나 매우 작은 입자도 마스크를 통해 상당히 쉽게 여과됩니다. 먼지를 여과하는 방법에 따르면, 먼지의 여과는 주로 다섯 가지 메커니즘으로 이루어집니다:

먼지를 걸러내는 방법:

 <브라운 운동 확산> 1827년, 영국 식물학자 로버트 브라운 (Robert Brown)은 일반 현미경을 사용하여 물 위에 떠 있는 꽃가루 입자를 관찰하면서 이러한 꽃가루 입자가 연속적이고 빠르며 불규칙한 무작위 운동을 한다는 것을 발견했습니다. 이러한 운동은 브라운 운동 (Brownian motion)이라고 합니다.미세한 입자는 공기와의 충돌로 인해 공기 중에서 격렬하고 굽은 운동을 합니다. 이 효과는 입자가 작을수록 더욱 뚜렷하게 나타납니다.주변 공기(약 1019개의 기체 분자 또는 입자가 각각의 입방센티미터당)의 모든 입자들이 상당히 빠른 속도로 움직이기 때문에 입자들 간의 충돌 기회가 증가하고, 이로 인해 운동 궤적이 불규칙한 이동 또는 뛰는 것을 보이며, 이러한 불규칙한 이동 또는 뛰는 것은 미립자와 여과재의 접촉 기회를 현저히 증가시키며, 따라서 효과는 입자가 작을수록 강해집니다.

< 필터링> 필터링의 기본 원리는 필터링된 입자의 크기에 따라 효과적으로 분리되므로, 이 효과는 기본적으로 필터 재료의 구멍 크기에 따라 다릅니다.입자의 직경이 필터 재료의 구멍보다 크면 필터 재료 표면에 막히게 되어, 따라서 더 큰 입자일수록 여과 효과가 더 좋습니다.

< 관성 충격> 관성은 입자 자체의 운동의 지속적인 특성으로, 기체와 그 안에 떠다니는 입자가 동일한 속도로 필터나 여과물에 충돌할 때, 기체는 필터 속의 구멍을 따라 흐름 방향을 변경하게 됩니다. 이때 더 큰 입자는 관성으로 인해 여전히 원래의 흐름 방향을 유지하게 되어 필터에 충돌하여 여과 기능을 달성합니다.이 효과에 대해, 입자가 클수록 여과 효과가 더 좋습니다.

<중력이 입자를 끌어당기는 효과는 만유인력과 같으므로, 입자가 클수록 효과가 더 좋습니다.

< 정전吸인> 기체 중의 입자와 여과재 섬유 사이의 정전 인력, 또한 더 작고 가벼운 입자일수록 더 뚜렷하며, 이 현상은 정전 집진 기술(기구)과 유사하며, 작은 입자의 수집 효과(90%)도 동일합니다.기본적으로 입자는 기체 내에서의 운동이 기체의 흐름 방향과 주변 전기장의 영향을 받습니다.이로써, 유동체 내에서 정전력을 이용하여 입자를 수집하려면 상기 관성 작용력을 극복해야 합니다. 그러나 입자 크기가 큰 경우, 관성력은 유체의 흐름에서 벗어나기 때문에 정전력의 영향을 상대적으로 덜 받습니다. 따라서 정전집진은 입자가 작을수록 효율이 높아집니다.또한, 매우 작은 입자들은 가스 중에서 브라운 운동에 의존하지 않고도 여과체에 충돌할 기회를 늘릴 수 있으며 정전기력에 의해 끌릴 수 있어 여과체의 미세 입자 여과 능력을 향상시킵니다.

기체 및 입자 혼합 가스 차트: