浅析滤纸的匀度对滤芯过滤性能的影响
随着过滤工业的蓬勃发展,过滤元件在航空、船舶、汽车、石油、化工等行业得到广泛应用。滤纸的性能指标有滤纸的冒泡点压力、厚度、透气度、最大孔径等,这些性能指标现已均有标准规定的测定方法,而对滤纸的匀度目前尚无相应测定方法。
滤纸的匀度表示它的结构的匀一性,即纤维在滤纸中分布的均匀程度。一般是通过透光检查,能很容易观察这张滤纸在多大程度上是光学均一的。在透光处观察可以看到滤纸上的“云彩花”,即有发暗和发亮的地方。滤纸发暗部位的纤维数量相对较多、组织紧密并且厚度也略有增加。而滤纸发亮的部位则与之相反。这些都是由于滤纸中纤维分布不够均匀所造成的结果。
经过透光观察选取两种滤纸;一种选匀度较好的1#滤纸(见图1),另一种选匀度较差的2#滤纸(见图2),在两种滤纸的不同部位分别剪取三个样片,然后,使用多次通过试验台,按相同的试验条件和试验标准(ISO16889),分别对1#滤纸、2#滤纸剪取的样片进行试验。试验数据分别见表1、表2.由试验数据绘制的效率曲线分别见图3、图4。
图1 1#滤纸
图2 2#滤纸
表1 1#过滤效率(%)
表2 2#过滤效率(%)
从上述数据和曲线可以看出用匀度较好的1#滤纸,试验测得三个样片的过滤效率数值非常接近,重复性好。而用匀度较差的2#滤纸,试验测得三个样片的过滤效率数值相差很大。其原因为:匀度较好的滤纸,其中纤维分布是均匀的,并且厚度也均匀。这就使得纤维交错搭接形成的孔隙网络均匀地分布在整张滤纸上,在此滤纸上的任何部位剪取的试样,其内部纤维构成是基本一致的,这样测得三个试样试验结果自然会非常的接近。对于匀度较差的滤纸,因滤纸上存有发亮和发暗的地方构成的“云彩花”,这些发亮、发暗部位的内部构成存在有差异。具体来讲,发亮部位的纤维数量较少、由纤维交错搭接的网孔数量也随之减少,拦截颗粒的能力下降。因此,在整张滤纸上由纤维交错搭接形成的孔隙网络也是不均匀的。那么,在此滤纸上不同部位剪取的试样就会出现差异。进一步来说,在一张试样上发亮区域面积所占的比例大时,做出的试验数据就会相对偏低,否则会偏高。这就是匀度较差的滤纸,测得三个试样的试验结果分散的原因。
由此可见,虽然滤纸的匀度不算是一项主要指标,但是,在实际工作中也不能忽略,否则将会造成人力、物力的浪费。
例如,某厂家送检同一型号的3件滤器样件,经效率试验后有两件未达到规定的技术要求。此厂家提出疑问,并认为用同一种滤纸生产出的滤器其试验结果应当也是相同的。经对试验方法、试验设备排查无误后,厂家更换同一规格另一厂家生产的滤纸再进行试验,结果3件滤器全部合格。经比较发现,后一种滤纸的匀度明显优于前一种滤材。
图1 1#滤纸效率曲线
综上所述,滤纸的匀度对其过滤效率有着直接影响,用匀度较差的滤纸做出的效率试验数据分散、重复性差。因此,采用匀度优良的滤纸对于保证过滤元件质量很有必要。
图2 2#滤纸效率曲线
10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.19.015