กลไกเบื้องหลังกระบวนการกรอง Fiber Filter Net คืออะไร?

กลไกเบื้องหลังกระบวนการกรองของก ตาข่ายกรองไฟเบอร์ เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางกายภาพหลายอย่างที่ทำงานร่วมกันเพื่อดักจับอนุภาคหรือสิ่งปนเปื้อนจากของเหลว (เช่น อากาศหรือน้ำ) กระบวนการเหล่านี้ประกอบด้วยการแพร่กระจาย การสกัดกั้น การกระแทก และการยึดเกาะ ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมของแต่ละกลไก:

การแพร่กระจาย: อนุภาคขนาดเล็กในของไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงขนาดนาโนเมตร แสดงการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนแบบสุ่มเนื่องจากพลังงานความร้อน เมื่ออนุภาคเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านตาข่ายกรอง ก็จะชนกับเส้นใย อนุภาคบางชนิดอาจติดอยู่เมื่อชนกับเส้นใยและเกาะติดกับพื้นผิวเนื่องจากแรงของโมเลกุล การแพร่กระจายมีบทบาทสำคัญในการจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กมาก

การสกัดกั้น: อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่าช่องว่างระหว่างเส้นใยสามารถดักจับได้ผ่านกลไกการสกัดกั้น เมื่ออนุภาคเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านของเหลวและเข้าใกล้เส้นใย พวกมันอาจสัมผัสกับเส้นใยและถูกดักจับได้ เหมือนกับแมลงวันที่บินเข้าไปในใยแมงมุม วิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีเส้นใยอยู่ ซึ่งนำไปสู่การดักจับ

Impaction: กลไกนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีโมเมนตัมสูงกว่า เมื่อของไหลไหลผ่านตาข่ายกรอง อนุภาคที่มีโมเมนตัมเพียงพอจะดำเนินต่อไปตามเส้นทางและชนกับเส้นใยซึ่งพวกมันจะติดอยู่ อนุภาคจะ "กระแทก" เข้ากับเส้นใยโดยการไหลของของไหล

การยึดเกาะ: อนุภาคบางชนิดอาจเกาะติดกับเส้นใยเนื่องจากแรงไฟฟ้าสถิตหรือปฏิกิริยาที่น่าสนใจอื่นๆ ตัวอย่างเช่น หากเส้นใยกรองมีประจุหรือมีเคมีพื้นผิวบางอย่าง เส้นใยเหล่านั้นสามารถดึงดูดและกักเก็บอนุภาคที่มีประจุตรงกันข้ามหรือมีคุณสมบัติทางเคมีเสริมได้

การกรองเชิงลึก: คุณลักษณะสำคัญของตาข่ายกรองไฟเบอร์หลายชนิดคือการกรองเชิงลึก ซึ่งหมายความว่าอนุภาคไม่เพียงแต่ติดอยู่บนพื้นผิวของเส้นใยเท่านั้น แต่ยังแทรกซึมเข้าไปในส่วนลึกของเมทริกซ์ตัวกรองอีกด้วย เส้นใยที่เชื่อมต่อถึงกันสร้างโครงสร้างคล้ายเขาวงกตที่อนุภาคต้องเคลื่อนที่ เพิ่มโอกาสในการดักจับและป้องกันการอุดตัน

ขนาดและการกระจายของรูพรุน: ขนาดและการกระจายของช่องว่างหรือรูพรุนระหว่างเส้นใยมีบทบาทสำคัญในการกำหนดขนาดของอนุภาคที่สามารถดักจับได้ รูขุมขนที่เล็กกว่าจะจับอนุภาคขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่รูขุมขนที่ใหญ่ขึ้นจะทำให้อนุภาคขนาดใหญ่ทะลุผ่านได้

พลศาสตร์ของการไหล: อัตราการไหลของของไหลที่ไหลผ่านตาข่ายกรองยังส่งผลต่อกระบวนการกรองด้วย อัตราการไหลปานกลางช่วยให้มีเวลาสัมผัสระหว่างอนุภาคและเส้นใยเพียงพอ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดักจับ

การรวมกันของกลไกเหล่านี้ พร้อมด้วยคุณสมบัติของเส้นใยที่ใช้และการออกแบบโดยรวมของตาข่ายกรอง จะกำหนดประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการกรอง เป็นที่น่าสังเกตว่าตาข่ายกรองมักได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกลไกเฉพาะตามการใช้งานที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ตัวกรองบางตัวอาจได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้จับฝุ่นละอองขนาดเล็กได้อย่างดีเยี่ยม ในขณะที่ตัวกรองบางตัวอาจจัดลำดับความสำคัญของการดักจับอนุภาคขนาดใหญ่หรือความสามารถในการไหลเวียนของอากาศ