細微顆粒小孔徑過濾特性
當被過濾物的顆粒粒徑小于一定大小時(比如<0.05mm,暫稱其為細微顆粒),固液分離難度會變大,這時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。
實際上有一個物理現象是可以被利用的,即細微顆粒的自粘性,細微顆粒受范德華力作用會相互粘連在一起。這時采用過密的濾材只會組成一道墻,顆粒物通過濾材時,受過濾孔徑限制,細微顆粒一開始是過更小濾孔正好,最后由于細微顆粒粘連作用而將濾孔堵住,引起濾壓的提高,在高壓下,細小顆粒及粒徑正好的顆粒會流動形成過濾的繼續,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,造成流動減緩,堆積到一定程度時,過濾變成了物料的自過濾,細小顆粒無法排出,阻止了進一步過濾作用的發揮。
細微顆粒大孔徑過濾特性
如果設計織物結構時,適當放大織物孔徑,利用濾漿中細小顆粒的自粘性,可能會獲得一種更好的過濾機理。利用濾漿里的相對較大顆粒去堵住織物孔,讓更細小的顆粒排出,隨著顆粒的堆積,細小顆粒自粘現象出現,在織物引料面會形成自粘顆粒自濾層,隨著自粘層的疊加,過濾阻力會上升,壓力達到一定值時,細微顆粒會突破自粘力,穿過織物排解壓力,保持一定的平衡,這時候過濾作用會繼續進行。
特殊結構織物組織對細微顆粒的過濾作用
針對細微顆粒物,要獲得高效率的穩定過濾效果,織物結構設計是關鍵。如果采用直線大孔徑通道結構(濾孔大于顆粒直徑,并垂直于織物),隨著過濾壓力的提高,濾漿中的顆粒物會很快突破織物阻尼作用,并使濾孔變大產生排料現象,過濾失效。
因此應設計織物結構的排水通道斜向于織物平面,而不是垂直,這時候較大顆粒物的滯留會堵住織物孔,隨著壓力增加織物變形,斜向通道會被壓迫變小,進一步阻止被截留顆粒的排出,而細微顆粒仍會繼續排出,直到自粘力的平衡,形成有效的持續過濾。
這種過濾作用如果采用復絲就達不到效果,復絲受壓后會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這一效果的作用,保持斜線通道的過濾能力。