淺析壓縮空氣過濾器的過濾材質

隨著材料科學的發展與人們對過濾器研究的深入，可用來做壓縮空氣過濾器的材質很多，主要分為以下幾類：

1、纖維類濾材：

如天然纖維中的棉花、羊毛、絲綢等，人造纖維中的玻璃纖維、化學合成纖維（滌綸、丙綸等）。

在氣動技術中，可以用來做濾材的纖維主要有三類，即天然纖維、化學纖維和人造纖維。

天然纖維是自然形態的纖維，常用有羊毛、棉花及碧綢等。

天然纖維的性能按品種及種植、儲藏條件的不同而有較大差別。例如，棉花使用日久纖維會發脆、斷裂和堵塞，使過濾效率下降、過濾阻力增大；脫脂纖維會因吸濕而降低過濾效果。

化學纖維的種類很多，由於在纖維生產過程中用化學方法改變了原材料的性質，所以它的性質與原材料的化學性質是完全不同的。化學纖維具有許多天纖維無可比擬的優點，而且便於大規模工業化生產，品質與成本都容易控制，因此是替代天然纖維的優先材質。化學纖維的強度高、耐腐蝕性好，耐溫性及耐磨性均優於天然纖維，如錦綸、滌綸這類化學纖維已廣泛用於各行業。

人造纖維是用物理方法把纖維形態從原材料中分離出來的，或使原材料成型為纖維狀，纖維製成後的化學性質不發生改變，玻璃纖維就是其中的一種。玻璃纖維製成的濾材具備高效率、高容塵量、低阻力、抗生物侵蝕、熱穩定性和不可燃性等。

常見纖維濾材的用途及特點：

2、濾紙類：

濾紙的一般有纖維素系濾紙、玻璃纖維系濾紙、合成纖維系濾紙。

纖維素系濾紙一般是用植物素，例如短棉絨製成的濾紙。它的效率屬中效至亞高效的範圍，且隨濾速增加而增大；過濾效率對被過濾粉塵的種類有較大的差異。其表面集法率比玻璃纖維略高，能達到60～70%。

玻璃纖維系濾紙是利用品質較好的無鹼玻璃，採用噴吹法制成直徑很細的纖維（1～1.3μm），並採用造紙技術做成0.25～1mm厚的纖維濾紙，其密度為0.38/mm3，網格空隙比棉花小10～15倍，所以有很好的過濾效率。當空氣流速為20cm/s時，對0.3μm DOP的微粒的過濾效率是99.995%，壓力損失僅為3mm水柱。

合成纖維素系濾紙是由合成化學材料製成的濾紙，由於合成材料具有較高的電阻率，可以攜帶較多的靜電荷，是製造靜電濾料的理想材料。其中丙綸纖維濾紙是性能較佳的一種，它的積塵性、憎水性、溫度特性、強度特性、吸油特性等用於壓縮空氣過濾器俱佳。

由於濾紙的厚度可以做的很薄，可製成折疊形濾芯，使過濾器在其有限的殼體容積內，過濾面積可比迎風面積大幾十倍，從而大大降低阻力。

3、粉末冶金材料：

主要有燒結青銅、燒結不銹鋼及蒙乃爾合金等幾種。製造時這些材料的球形微粒粉末加壓成型後，在低於熔點溫度下將粉末表面熔融粘結，並要保持粒子間的空隙使之形成對空氣具有過濾作用的微孔通道。濾材孔徑大小決定於原始金屬粉末的顆粒粗細。這類濾材具有強度高、使用壽命長、可再生、耐高溫、耐高濕，對所過濾的空氣沒有預處理的要求，用於中效過濾比較好。

如有些離心式壓縮機油路系統系用40μm不銹鋼粉末治金濾材，可以有效地防止固體微粒的侵入，離心機軸承的壽命可以提高到10～20年。

4、過濾陶瓷類：

主要有石英質、氧化鋁質和矽藻土等幾種，屬於無機非金屬固體材料。它具有硬度高、耐高溫（300℃～900℃）、抗氧化和耐腐蝕性好，但質地脆弱，經不起敲打碰撞和瞬間高壓氣體的衝擊，急冷急熱性能較差。石英質過濾器可用來濾除壓縮空氣中的固體顆粒與水分；氧化鋁質過濾陶瓷用於濾除壓縮空氣中的油霧粒子；矽藻土質過濾器可用於濾除壓縮空氣中的細微粉塵和細菌。

活性炭類的吸附物質：活性炭是一種吸附劑，其毛細結構內的表面積可大到1000m2/g以上。在用於壓縮空氣淨化時，主要是通過強大的表面活性所起的吸附作用，有效除去空氣中多種有害物質，如有機蒸汽、硫、氫氣、二氧化炭及除油、脫臭等。污染性氣流在通過活性炭過濾層時，污染物首先沿活性炭表面擴散，然後向活性炭顆粒表空的內表面擴散，並在內表面進行一系列的吸附、分解等分應。對於圓筒狀的活性炭濾芯，氣流從外圈到內圈運動，能收到更好的吸附效果，但流速不能太大。

壓縮空氣的過濾效果很大程度上取決於過濾器濾材的材質，不同的應用場景、不同的需求必須選擇配置相應濾材的過濾器。在亞高效及高效過濾器中，纖維類、濾紙類材質使用得較為普遍；粉末冶金類、過濾陶瓷類、活性炭類材質在粗效、中效過濾器及一些特殊行業中應用較多。

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