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空气净化技术的发展与应用

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空气净化技术的发展与应用

发布日期:2018-01-24 作者:奥揽达 点击:

   纵观国内外空气净化技术的发展史,都是伴随着产品的可靠性、加工工艺的精密化、产品的微型化以及产品的高纯度等要求而不断地发展的。无论是在陀螺仪制造过程中最先应用空气净化技术,提高了劳动生产率和延长了产品的使用寿命,还是在战争中发现电子仪器失灵的原因是灰尘作怪;无论是发射卫星探索太空,还是阿波罗登月科技竞争;无论是1K位集成电路的大规模生产,还是产品的微型化需求使集成度越来越高,发展超大规模的集成电路,集成度从1K位发展到1M、1KM、4KM、16KM······;无论是控制无生命的微粒,还是控制有生命的微粒;无论是航天、军工产品的需求,还是民用产品和家庭生活的需求······。空气净化技术就是在这种需求、满足、更高的需求、更好地满足中不断地发展,应用领域不断的地延伸。

国际上空气净化技术的发展经历了以下阶段:

    在20世纪20年代,美国航空业的陀螺仪制造过程中最先提出了生产环境的净化要求。在制造车间、实验室建立了“控制装配区”,供给一定量的过滤后的空气。在朝鲜战争中,美国找到了电子仪器出故障的主要原因是灰尘作怪,从而促成了空气净化技术的起步。

    1957年,前苏联第一颗人造卫星的升空,刺激了美国加速发展宇航事业,制定了阿波罗登月计划,其电子控制仪器和精密机械加工环境均要求净化,因而促进了净化技术的大发展,建造了百级洁净室,誔生了第一个洁净室标准。

    1970年,1K位的集成电路开始大规模生产,使净化技术的发展突飞猛进。20世纪80年代,大规模和超大规模集成电路的生产,使空气净化技术有了进一步的发展,集成电路的最细光刻线宽达到2~3um。在70年代末和80年代初,美国、日本研制出0.1um级高效空气过滤器,为洁净度的提高创造了条件。

    在20世纪90年代,超大规模集成电路的生产有了新的进展,最细光刻线宽由80年代的微米级发展到亚微米级。到20世纪末,要求达到0.1~0.2um,集成度达到1kM。集成电路的集成度越高,要求的光刻线宽就越小,则要求控制的尘粒粒径就越小,尘粒数量也越少。如今,要求0.1um10级的洁净度已经很普遍,将来要求的洁净度会更高,洁净室的应用领域会更加宽广。

    在2001年中国科协学术年会上,杨振宁教授指出,在今后三四十年,三个领域将成为科技发展的“火车头”:① 芯片的广泛应用。 ②医学与药物的高速发展。③ 生物工程。芯片需在工业洁净室中生产,药品需在生物洁净室中生产,医学研究、生物工程都离不开生物洁净室。对于有生物学危险的操作,需要在生物安全洁净室中进行。工业洁净室、生物洁净室及生物安全洁净室,都是应用空气净化技术创造的特殊的微环境。

    电子产业的飞速发展,将推动中国净化技术向高水平发展,而医学与药物的快速发展,必将使空气净化技术的应用更加广泛。中国在制药行业实施GMP(Good Manufacturing Prac-tice)认证制度以来,生物洁净室的兴建像雨后春笋,给净化技术产业带来空前的繁荣。近年来,三级甲等医院纷纷建造洁净手术部,使术后感染率降低10倍以上,从而可以少用或不用抗生素,减轻了抗生素对患者造成的伤害。这也将进一步拓宽净化技术的应用领域。

    2003年SARS病素肆虐,使人们对空气传播病毒的危险性有了深刻的认识。最值得反思的就是医院建筑,不仅要注重建筑外形与使用功能,更应该关注建筑内的空气品质。据了解,人吃进1亿个兔热杆菌才感谢染,若吸入10~50个就发热。这给只重视接触感染而轻视气溶胶传播的呼吸道感染的医护人员敲响了警钟。因为气溶胶传播更具有爆发性、低感染剂量和大范围的特点,危险性极大。因此,现代医院建筑应有空气净化设备,才能保证医患人员的安全。应装配空气净化系统的医院建筑有:洁净手术部、生物治疗实验室、传染病人隔离室、营养液配制中心、制剂中心、无菌物品供应中心等。这将给净化技术的应用带来新的机遇。

    在21世纪,生物工程对人类的直接影响将超过芯片,而其发展离不开空气净化技术。如生物工程中有相当一部分操作存在潜在危险性,特别是存在可能具有未知毒性的微生物新种传播生物学危险。这就需要提供具有生物安全的建筑微环境,可利用空气净化技术、生物安全知识来建造生物安全洁净室来控制这种具有生物学危险的污染的传播。

    采用生物学工艺制成的生物活性制剂,即生物药品,其生产过程需保持无菌,并且最终不能灭菌。因此,生产过程应实行微环境无菌控制,有很大一部分还需要实行生物安全,这种控制过程都需要应用空气净化技术来实现。


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