細(xì)微顆粒小孔徑過濾特性
當(dāng)被過濾物的顆粒粒徑小于一定大小時(shí)(比如<0.05mm,暫稱其為細(xì)微顆粒),固液分離難度會(huì)變大,這時(shí)候如果僅采用加密織物的方法(獲得更小的過濾孔徑),只能犧牲過濾效率。孔徑約越小,過濾阻力越大,過濾效率越低。
實(shí)際上有一個(gè)物理現(xiàn)象是可以被利用的,即細(xì)微顆粒的自粘性,細(xì)微顆粒受范德華力作用會(huì)相互粘連在一起。這時(shí)采用過密的濾材只會(huì)組成一道墻,顆粒物通過濾材時(shí),受過濾孔徑限制,細(xì)微顆粒一開始是過更小濾孔正好,最后由于細(xì)微顆粒粘連作用而將濾孔堵住,引起濾壓的提高,在高壓下,細(xì)小顆粒及粒徑正好的顆粒會(huì)流動(dòng)形成過濾的繼續(xù),隨著截留大顆粒堆積物的增加,顆粒之間的縫隙被更小的顆粒填充,造成流動(dòng)減緩,堆積到一定程度時(shí),過濾變成了物料的自過濾,細(xì)小顆粒無法排出,阻止了進(jìn)一步過濾作用的發(fā)揮。
細(xì)微顆粒大孔徑過濾特性
如果設(shè)計(jì)織物結(jié)構(gòu)時(shí),適當(dāng)放大織物孔徑,利用濾漿中細(xì)小顆粒的自粘性,可能會(huì)獲得一種更好的過濾機(jī)理。利用濾漿里的相對較大顆粒去堵住織物孔,讓更細(xì)小的顆粒排出,隨著顆粒的堆積,細(xì)小顆粒自粘現(xiàn)象出現(xiàn),在織物引料面會(huì)形成自粘顆粒自濾層,隨著自粘層的疊加,過濾阻力會(huì)上升,壓力達(dá)到一定值時(shí),細(xì)微顆粒會(huì)突破自粘力,穿過織物排解壓力,保持一定的平衡,這時(shí)候過濾作用會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。
特殊結(jié)構(gòu)織物組織對細(xì)微顆粒的過濾作用
針對細(xì)微顆粒物,要獲得高效率的穩(wěn)定過濾效果,織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。如果采用直線大孔徑通道結(jié)構(gòu)(濾孔大于顆粒直徑,并垂直于織物),隨著過濾壓力的提高,濾漿中的顆粒物會(huì)很快突破織物阻尼作用,并使濾孔變大產(chǎn)生排料現(xiàn)象,過濾失效。
因此應(yīng)設(shè)計(jì)織物結(jié)構(gòu)的排水通道斜向于織物平面,而不是垂直,這時(shí)候較大顆粒物的滯留會(huì)堵住織物孔,隨著壓力增加織物變形,斜向通道會(huì)被壓迫變小,進(jìn)一步阻止被截留顆粒的排出,而細(xì)微顆粒仍會(huì)繼續(xù)排出,直到自粘力的平衡,形成有效的持續(xù)過濾。
這種過濾作用如果采用復(fù)絲就達(dá)不到效果,復(fù)絲受壓后會(huì)直接將所有的顆粒堵住,隨著壓力上升而失去過濾作用,單絲或扁形絲則可以持續(xù)這一效果的作用,保持斜線通道的過濾能力。