| 1定义：过滤 （filltration） 过滤是指借助粒状材料、纤维状材料或多孔介质截除分离悬浮在气体或液体中的固体物质颗粒的一种单元操作， 用一种多孔的材料(过滤介质)使悬浮液(滤浆)中的气体或液体通过(滤液)，被吸附、拦截下来的固体颗粒(滤渣)存留在过滤介质上形成滤饼。 现代过滤概念发生了变化，它主要是靠粒状物、纤维和多孔材料的孔壁来吸附颗粒，而以前人们认为网孔拦截捕捉的颗粒物是少量的。而“滤”则是人类以前留下的老概念。 1.1滤材的构成材料 现如今我国大力提倡节能环保降解等概念，针对一些滤材的难回收利用方面要做到降解及全降解，降解就是大分子有机物通过共价键断裂而分解成较小片段的过程。是指在热、光、机械力、化学试剂、微生物等外界因素作用下，聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应，致使聚合度和相对分子质量下降。 对于降解，不同的学者都有不同的观点，有一种观点认为降解物最终要被分解成二氧化碳和水才能称为降解。鉴于此所以要求对滤材的成分要有一个充分的认识。 滤材由各种纤维构成，纤维基本分四大类： 植物纤维、动物纤维、矿物纤维、化学纤维等。 a. 植物纤维：主要组成物质是纤维素，又称为纤维素纤维。b. 动物纤维：主要组成物质是蛋白质，又称为蛋白质纤维，分为毛和腺分泌物两类。 c. 矿物纤维：主要成分是无机物，又称为无机纤维，为无机金属硅酸盐类，如石棉纤维。 d. 化学纤维：用的或人工合成的高分子化合物为原料经化学纺丝而制成的纤维。可分为人造纤维、合成纤维、无机纤维。 ⑴人造纤维 用纤维素、蛋白质等高分子物质为原料，经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。用失去纺织加工价值的纤维原料，经人工溶解或熔融再抽丝而制成，其原始的化学结构不变，纤维成分仍分别为纤维素和蛋白质，而形成的物理结构、化学结构变化的衍生物，组成成分为纤维素醋酸酯纤维。 ⑵合成纤维 用人工合成的高分子化合物为原料经纺丝加工制得的纤维。 ⑶无机纤维 以矿物质为原料制成的纤维，如：玻璃纤维、金属纤维等。 1.2 滤材浸渍胶 其分非热固树脂和热固树脂 非热固型的，确实也有很多，如丙烯酸树脂（固体的），酚醛树脂，甚至石油树脂。醇酸树脂一般都以溶剂溶解好出反应釜，也就是说商品是液态的，不是固体树脂。 转化型树脂及聚合物包括热固型丙烯酸树脂、油溶性酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、醇酸树脂、溶剂型环氧酯树脂、有机硅树脂和热固性氟树脂等。 根据过滤纸是否浸胶，可以分为两大类，即浸胶过滤纸和非浸胶过滤纸。浸胶过滤纸又分为固化过滤纸和非固化过滤纸。浸渍胶应该将主要功能建立在对颗粒的吸附上。 滤材浸渍胶要求： ①对滤纸纤维浸透性好，毛细管现象好； ②有可控制时间的固化度； ③稀释液毒害低； ④柔软，耐打褶； ⑤在纤维之间搭桥，提高滤材挺度和拉伸强度，缩小孔隙尺寸。 滤材制造的过程就不详述了，就是在满足工艺，使用环境、系统等的条件下单种纤维或复合纤维在造纸机上加工生成。 2 过滤纸的起源及应用 2.1起源及性能 据史书记载，在蔡伦发明造纸术后的 1000 多年，欧洲才建立造纸厂。二战后世界格局发生了很大变化，以美国为首的资本主义国家发起了第三次科技革命，第三次科技革命是诸多领域的一场信息控制技术革命。其中液压工业的发展也带动了过滤技术的革新，此时的中国在过滤技术这一领域还是空白。 如今我国滤材的总体品质相对还低，一是过滤行业起步晚，二是国内多数使用终端主机厂认识不够，没有特定的要求，即使要求了也未严格把关，甚至只买便宜的。再就是滤材行业没有一个统一的检测标准，有些先知先觉的主机厂要求一些项目，到了滤材生产商那里只有借鉴过滤器的一些标准来做检测，但是滤材和滤芯是不能混淆的两部分，可以借鉴但又不能完全借鉴，因为滤芯是多滤材的复合，两层至多层的滤芯决定了多种不同纤维构成的滤材的组合。所以滤材应该有自己的检测标准。 我们知道滤材在不同的系统、环境、介质下需求不同。过滤器须保护工作系统被有害颗粒所损坏，同时又允许足够的流体通过过滤器，以避免在工作系统下游产生空穴。这就对滤材提出了严格的要求。过滤纸结构是能满足强度、挺度及透气性等要求的具有迷宫式结构的纸，而不像金属丝网那样很精细的直通式孔径。这种结构加流体中伴生的物理力共同构成过滤纸的过滤功能。其过滤机理有重力吸附、静电吸附、布朗运动吸附、惯性撞击吸附、网孔直接拦截和颗粒堆积结块吸附等。过滤材料超细纤维中含有电荷，它是通过电晕放电或摩擦生电产生。如此滤料在使用中可对颗粒产生静电吸附作用，但滤料压降不会提高。驻极可将过滤效率提高5-20倍。 过滤材料宏观的分为深度型滤材和表面性滤材：表面型滤材有用金属细丝编织而成的精密滤网，也有用金属丝缠绕等其它形式。它的过滤作用只发生在滤网表面，所以称为表面型过滤。深度型过滤的滤材是用纤维造纸术制成的，是有厚度的过滤介质。它的过滤作用不光是发生在过滤介质的表面，也发生在过滤介质的深处，所以称深度型过滤。
3滤材的性能及检测项目的发展 过滤介质的损坏往往是因为其中一些材料与油液缺乏相容性所引起；也可能由于周期性的流动，压力经常大幅度变化造成材料疲劳所引起。疲劳损坏形成了漏洞，不能起过滤作用。 目前国际上的滤材试验基本是参照 [美]“汽车工程协会(s.a.e.)”、国际流体动力协会(n.f.p.a.)及“国际标准化组织(i.s.o)”制定的过滤器标准试验程序进行的。 20世纪60年代我国航空工业开始发展，飞机使用各种流体系统都要求很高，所以它使用的过滤器性能都有定量要求，如：过滤精度、密封性、流量阻力、抗压差和使用寿命等，然而当时对过滤材料要求只有孔径要求。自20世纪70年代后，西方一些造纸厂家，特别是美国的滤材性能项目给予我国滤材检测项目的借鉴以很大启迪。 欧洲一些国家滤材检测项目规定了面积重量、厚度、瓦楞高度、密度、拉伸强度、伸展率、空气阻力、孔径、树脂和挥发量、寿命、热油老化、耐破度、挺度、比速、透气度、名义过滤度、过滤细度、孔隙率等。 美国玻璃纤维滤纸（1980年）穿透率、阻力、抗拉强度、伸长率、抗热拉强度、抗水、抗霉、可燃物、湿抗拉强度、柔软性、耐候性、ph值、厚度等。 20世纪80年代以后西方一些知名滤材厂家开始参照过滤器标准、项目定义及测试方法。 比利时贝卡特（bekaert）公司于90年代引用国际标准iso 4572对过滤材料的过滤特性进行测试。 美国雷德尔公司（lydall）通油滤材性能项目的滤材检测性能项目也有以过滤比率（β）为75，以iso 4572“多次通过法”评定滤材过滤特性。其还有质量、厚度、穿透率、流量阻力、佛雷泽透气度、平均孔隙尺寸等检测项目。 从雷德尔的滤材检测项目看到，其过滤精度以参照iso 4572“评定滤芯过滤特性的多次通过试验法”对自己生产的滤材进行测试过滤比（β）。这是通油滤材过滤精度测试方法的历史性转变，其它项目有流量阻力及透气性测试方法都贴近过滤器性能要求。
4 过滤材料需要提供技术指标的项目 过滤材料的供应，应满足过滤元件的技术要求。经过不断的实践和摸索，我们东风公司测试中心确定了以下滤材检测项目。 工艺方面：厚度 g (规定面积存水量) 基重 g/m2 耐折和耐疲劳度； pa (下降比) 网压强度 pa (下降比) 顶破强度 mpa(下降比)
适应内外部环境及系统要求方面： 滤材孔径； µm 滤材透气性； l／m2.min 滤材的流量压降特性； l/min和（δρ）mpa 纤维迁徙 g (下降比) 相容性 性能下降比 吸水、斥水性 mg 纳污量 ㎎/cm2 过滤精度 βχ(c) 在此我们说一下多次通过试验法，它虽然是过滤器的标准，因其科学性欧美各国许多行业都在引用，那么作为组成滤芯的纤维材料滤材来说，当然也有必要借鉴此方法标准。为了减少重量法的二次污染，国际标准化组织制定了iso 11171，在线颗粒计数法代替瓶取样法。于是液压过滤器多次通过试验iso 4572在1999年被iso 16889取代。 滤材的多次通过试验法标准不能生搬硬套滤芯的试验法去做，有些特殊点要在其基础上适当变通。如面积、试验流量、流通介质的体积。被试滤材没有再加工过程，强度低，不像滤芯能承受高压差，能承受多大压差须有规定。其它项目，如流量阻力、纳污量、顶破强度也可在滤材的多次通过试验台上做出。 滤材——滤芯——过滤器，是一个紧密联系的整体，设计工艺要求上要做到互通有无，顺应时代发展的步伐，使品质精益求精。 令人欣喜的是新乡平特滤清器有限公司生产出的冒泡试验台可以做滤材的孔径、透气度等试验，方便且精确；滤材多次通过试验台的技术及试验方法也日趋成熟，在多项滤材检测项目及工艺定型方面提供了很大的便利。 |