空气过滤纸的选材及过滤机理

2007/8/10 15:04:24

在选择空气过滤材料时，首先应根据洁净室的净化级别要求，确定最末端空气过滤器的过滤效率，其次选择上级各级过滤器的配套效率，选择过滤器时还应考虑阻力如初阻力、终阻力、容尘量等。终阻力高，使用寿命长但风量大，一般考虑终、初阻力比为2。对空调系统应选用比设计高一级效率的过滤器。尽管一次性投入费用大，但可避免因风道阻塞，风机性能变差等种种弊端，其结果是延长了过滤器的寿命，减少了清洗次数并大大节约了开支。空气过滤纸品　　在滤纸选择上应主要考虑几点：　　1、有效面积有效面积大，即过滤纸使用面积大，容尘量就大，阻力就小，使用寿命就长，当然成本也就相应增加。　　2、纤维直径纤维直径越细，拦截效果越好，过滤效率相应较高。　　3、滤材中黏结剂含量黏结剂含量高，纸的抗拉强度就高，过滤效率就高，掉毛现象就少，滤材本底积尘小，抗性好，但阻力相应增大。　　纤维过滤材料的过滤机理用阻隔材料对气体或液体中的微粒进行过滤分离，根据微粒被捕集的位置可以分为两大类，一为表面过滤，二为深层过滤。所谓表面过滤，就是微粒被阻隔在材料表面被捕集。微孔膜及微孔膜复合材料、金属网等均属于表面过滤。深层过滤则是利用阻隔材料内部的毛细管结构、纤维网状结构等把微粒截留在阻隔材料的空隙里。深层过滤又分为高孔隙率和低孔隙率两种。高孔隙率的阻隔材料过滤阻力较小，效率较高，应用也较广。玻璃纤维过滤材料在对气体或液体中的微粒进行阻隔时，表面过滤及深层过滤的作用均存在，只是随材料结构、工况（微粒的物理、化学性能、气体的温、湿度、气体压力等）的不同，而有所变化，有时是以表面过滤为主，有时是以深层过滤为主。当气体或液体中微粒的平均粒径较小，微粒浓度较低，且静电不大时，纤维过滤材料的网状及毛细管结构则起着主要的深层过滤作用。纤维过滤材料在对气体或液体中的微粒进行阻隔分离时，主要有以下几种作用。　　1、拦截(或称接触、钩住)　纤维层内纤维错综排列，行成无数网格(网状结构)。当某一尺寸的微粒沿着流体流动的方向运动到纤维表面附近上时，如果微粒中心运动轨迹到纤维表面的距离等于或小于微粒半径，微粒就在纤维表面被拦截而沉淀下来，这种作用称为拦截效应。　　2、惯性效应　由于纤维排列复杂，所以流体在纤维表面穿过时，流体中的微粒要随着流体运动轨迹屡经激烈的弯曲。当微粒质量较大或速度较大，在拐弯上时，微粒由于惯性来不及绕过纤维，因而向纤维靠近，并碰撞在纤维上而沉淀下来。　　3、扩散效应　由于流体分子热运动对微粒的碰撞而产生的微粒的布郎运动，对于越小的微粒越显著。常温下0.1微米的微粒每秒扩散距离达17微米，比纤维间距离大几倍至几十倍，这就使微粒有更大的机会运动到表面上而沉淀下来，而大于0.3微米的微粒其布郎运动减弱，一般不足以靠布郎运动使其离开运动轨迹碰撞到纤维上面去。　　4、重力效应　微粒通过纤维层时，在重力的作用下发生脱离运动轨迹的位移，也就是因为重力沉降而沉积在纤维上。由于气流通过纤维过滤材料的时间远小于1s，因而对于直径小于0.5um的微粒，当它还没有沉降到纤维上时已通过了纤维层，所以重力沉降完全可以忽略。　　5、静电效应　由于种种原因，纤维和微粒都可能带上电荷，产生吸引微粒的静电效应，但除了有意识的使纤维或微粒带上静电外，若是在纤维处理过程中因摩擦带上电荷，或因微粒感应而使纤维表面带电，则这种电荷既不能长时间存在，电场强度也很弱，产生的吸引力很小，可以完全忽略。在一种纤维过滤材料内，微粒被捕集可能是所有机理作用的结果，也可能是一种或几种机理作用的结果，这主要是由微粒的尺寸、微粒的形状、微粒的密度、纤维的粗细、纤维的截面形状、纤维层的孔隙率、流体的速度、流体的温度、微粒及所带静电的大小，(对气体来讲，还有气体的温度)等因素的决定。这些因素的变化，不仅影响微粒的过滤机理，也直接影响纤维过滤材料的过滤效率。来源：慧聪网

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