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    空氣凈化技術的發展與應用

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    空氣凈化技術的發展與應用

    發布日期:2018-01-24 作者:奧攬達 點擊:

       縱觀國內外空氣凈化技術的發展史,都是伴隨著產品的可靠性、加工工藝的精密化、產品的微型化以及產品的高純度等要求而不斷地發展的。無論是在陀螺儀制造過程中最先應用空氣凈化技術,提高了勞動生產率和延長了產品的使用壽命,還是在戰爭中發現電子儀器失靈的原因是灰塵作怪;無論是發射衛星探索太空,還是阿波羅登月科技競爭;無論是1K位集成電路的大規模生產,還是產品的微型化需求使集成度越來越高,發展超大規模的集成電路,集成度從1K位發展到1M、1KM、4KM、16KM······;無論是控制無生命的微粒,還是控制有生命的微粒;無論是航天、軍工產品的需求,還是民用產品和家庭生活的需求······。空氣凈化技術就是在這種需求、滿足、更高的需求、更好地滿足中不斷地發展,應用領域不斷的地延伸。

    國際上空氣凈化技術的發展經歷了以下階段:

        在20世紀20年代,美國航空業的陀螺儀制造過程中最先提出了生產環境的凈化要求。在制造車間、實驗室建立了“控制裝配區”,供給一定量的過濾后的空氣。在朝鮮戰爭中,美國找到了電子儀器出故障的主要原因是灰塵作怪,從而促成了空氣凈化技術的起步。

        1957年,前蘇聯第一顆人造衛星的升空,刺激了美國加速發展宇航事業,制定了阿波羅登月計劃,其電子控制儀器和精密機械加工環境均要求凈化,因而促進了凈化技術的大發展,建造了百級潔凈室,誔生了第一個潔凈室標準。

        1970年,1K位的集成電路開始大規模生產,使凈化技術的發展突飛猛進。20世紀80年代,大規模和超大規模集成電路的生產,使空氣凈化技術有了進一步的發展,集成電路的最細光刻線寬達到2~3um。在70年代末和80年代初,美國、日本研制出0.1um級高效空氣過濾器,為潔凈度的提高創造了條件。

        在20世紀90年代,超大規模集成電路的生產有了新的進展,最細光刻線寬由80年代的微米級發展到亞微米級。到20世紀末,要求達到0.1~0.2um,集成度達到1kM。集成電路的集成度越高,要求的光刻線寬就越小,則要求控制的塵粒粒徑就越小,塵粒數量也越少。如今,要求0.1um10級的潔凈度已經很普遍,將來要求的潔凈度會更高,潔凈室的應用領域會更加寬廣。

        在2001年中國科協學術年會上,楊振寧教授指出,在今后三四十年,三個領域將成為科技發展的“火車頭”:① 芯片的廣泛應用。 ②醫學與藥物的高速發展。③ 生物工程。芯片需在工業潔凈室中生產,藥品需在生物潔凈室中生產,醫學研究、生物工程都離不開生物潔凈室。對于有生物學危險的操作,需要在生物安全潔凈室中進行。工業潔凈室、生物潔凈室及生物安全潔凈室,都是應用空氣凈化技術創造的特殊的微環境。

        電子產業的飛速發展,將推動中國凈化技術向高水平發展,而醫學與藥物的快速發展,必將使空氣凈化技術的應用更加廣泛。中國在制藥行業實施GMP(Good Manufacturing Prac-tice)認證制度以來,生物潔凈室的興建像雨后春筍,給凈化技術產業帶來空前的繁榮。近年來,三級甲等醫院紛紛建造潔凈手術部,使術后感染率降低10倍以上,從而可以少用或不用抗生素,減輕了抗生素對患者造成的傷害。這也將進一步拓寬凈化技術的應用領域。

        2003年SARS病素肆虐,使人們對空氣傳播病毒的危險性有了深刻的認識。最值得反思的就是醫院建筑,不僅要注重建筑外形與使用功能,更應該關注建筑內的空氣品質。據了解,人吃進1億個兔熱桿菌才感謝染,若吸入10~50個就發熱。這給只重視接觸感染而輕視氣溶膠傳播的呼吸道感染的醫護人員敲響了警鐘。因為氣溶膠傳播更具有爆發性、低感染劑量和大范圍的特點,危險性極大。因此,現代醫院建筑應有空氣凈化設備,才能保證醫患人員的安全。應裝配空氣凈化系統的醫院建筑有:潔凈手術部、生物治療實驗室、傳染病人隔離室、營養液配制中心、制劑中心、無菌物品供應中心等。這將給凈化技術的應用帶來新的機遇。

        在21世紀,生物工程對人類的直接影響將超過芯片,而其發展離不開空氣凈化技術。如生物工程中有相當一部分操作存在潛在危險性,特別是存在可能具有未知毒性的微生物新種傳播生物學危險。這就需要提供具有生物安全的建筑微環境,可利用空氣凈化技術、生物安全知識來建造生物安全潔凈室來控制這種具有生物學危險的污染的傳播。

        采用生物學工藝制成的生物活性制劑,即生物藥品,其生產過程需保持無菌,并且最終不能滅菌。因此,生產過程應實行微環境無菌控制,有很大一部分還需要實行生物安全,這種控制過程都需要應用空氣凈化技術來實現。


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