淺談機(jī)油濾紙過濾性能的影響因素

胥紹華 奧斯龍濱州工廠 山東 濱州 （256600）

淺談機(jī)油濾紙過濾性能的影響因素

胥紹華 奧斯龍濱州工廠 山東 濱州 （256600）

介紹了影響機(jī)油濾紙過濾性能的一些關(guān)鍵因素

機(jī)油濾紙；過濾性能；影響因素

機(jī)油濾紙是用酚醛樹脂浸漬，經(jīng)熱固化處理后挺度與強(qiáng)度提高，經(jīng)受一定壓差的濾紙，它可以保持發(fā)動機(jī)機(jī)油的清潔、防止機(jī)器受到有害雜質(zhì)的磨損，提高發(fā)動機(jī)的工作可靠性并延長其使用壽命。

1 纖維的粗細(xì)是影響濾材精度的關(guān)鍵

好的濾材應(yīng)該具有較高的精度、相對較低的過濾阻力和較高的納污量，一般說，構(gòu)成濾材的纖維越細(xì)，濾材的結(jié)構(gòu)越致密，定量越大，則其過濾精度越高，但同時阻力增大，孔隙率降低。在定量相同的情況下較松厚的濾材納污能力強(qiáng)。

表1 不同粗細(xì)纖維對過濾性能的影響

表2 不同定量對過濾性能的影響

從表（1）和（2）可以看出，纖維愈細(xì)，其過濾效率愈高，但同時阻力增大，采用粗細(xì)纖維搭配的纖維結(jié)構(gòu)，可以顯著改善濾材的過濾性能，其中粗纖維起支撐作用，使濾紙具有適當(dāng)?shù)木o度和較高的孔隙率，而細(xì)纖維將粗纖維形成的較大孔隙分割為較小的孔隙，因而提高了過濾精度，同時具有較好的壓差特性和較大的納污容量。粗細(xì)纖維的直徑和數(shù)量的配比，對濾紙的性能有直接的影響，需要通過優(yōu)化試驗確定最佳參數(shù)。纖維本身的特性對濾材的過濾精度有著重要的影響。表面光滑的纖維，流體阻力損失小。表面粗糙的纖維，孔隙率低，壓差特性較差。直徑一致性好的纖維相互交織在一起，可以提高孔隙率，增大納污容量。當(dāng)過濾材料的定量增加時，纖維量增加，過濾層的密度和厚度都會增加，也就是說過濾材料更加密實，纖維間的空隙減小，所帶的電荷也會增加，所以靜電效應(yīng)要增加，同時過濾材料的攔截效應(yīng)和慣性效應(yīng)都要增加，同時在過濾風(fēng)速不變的情況下，由于此時纖維間的流速要比空隙大的時候快，因此擴(kuò)散效應(yīng)反而會降低，但是總的來講，擴(kuò)散作用很小，所以總效率仍然增加。

2 孔隙率

當(dāng)機(jī)油濾紙對液體進(jìn)行過濾時，必須保證有一定的過濾速度，也就是濾紙中必須要有一定的孔隙存在，使液體順利通過，提高單位產(chǎn)量?？紫兜亩嗌倏梢杂每紫堵蕘肀硎?，一般來說同一厚度的紙張，孔隙率越大，其過濾能力就越強(qiáng)。

因此在生產(chǎn)重型機(jī)油濾紙時，在植物纖維中適當(dāng)配加非植物纖維以提高孔隙率。非植物纖維包括合成纖維、人造纖維和無機(jī)纖維，都有其獨(dú)特的性質(zhì)。例如有的濾材要求緊度小、孔徑大、孔隙率高，以提高透過性能；有的濾材的孔徑高，希望減小孔徑以提高過濾精度和效率，都可采用此方法。如表3所示，在漂白硫酸鹽針葉木漿中，配加20%PET纖維后，濾材緊度從0.327g/cm3降至0.282g/cm3，最大孔徑從42.4μm提高到49.0μm，孔隙率從79.5%增加到82.4%，濾水速度從167.6L/m2min提高到424.5L/m2min。上述結(jié)構(gòu)性能的明顯改進(jìn)來自PET纖維的特性。這種纖維密度小、彈性大、挺直，使成紙緊度下降，最大孔徑增大，孔隙率提高。

表3 機(jī)油濾紙孔隙率與過濾速度的關(guān)系

3 耐破度與挺度

機(jī)油濾紙的過濾原理是對來自油底殼的機(jī)油中有害雜質(zhì)進(jìn)行濾除，以潔凈的機(jī)油供給曲軸、連桿、凸輪軸、增壓器、活塞環(huán)等運(yùn)動副，起到潤滑、冷卻、清洗作用，從而延長這些零部件的壽命。當(dāng)進(jìn)口端被濾體經(jīng)加壓后，與過濾層出口端產(chǎn)生一定壓力差，使液體通過濾框的組合濾板而完成過濾。因此，機(jī)油濾紙在保證有過濾速度的同時，還必須具有一定的強(qiáng)度，否則在過濾過程中就有破損的可能，這樣就縮短了濾紙的使用壽命，增加了更換濾紙的次數(shù)，不但降低單位產(chǎn)量，增加用戶生產(chǎn)成本，直接影響了用戶的經(jīng)濟(jì)效益，而且也損害了產(chǎn)品的信譽(yù)，提高耐破度是延長濾清器使用壽命的重要因素之一。

用過濾材料制成油濾或空濾類濾芯，絕大部分是采用疊褶型，由于濾芯在使用中承受“流通——不流通”的交變載荷，在疊褶處形成一合一張的動作，褶點纖維必然會產(chǎn)生疲勞而導(dǎo)致折斷與破損。

機(jī)油濾紙采用酚醛樹脂浸涂，其樹脂固化是通過羥甲基實現(xiàn)的，分子鏈長，分子量大，交聯(lián)密度小，挺度低，韌性好；分子量小，交聯(lián)密度大，挺度高，韌性差，在打折時產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。因此控制樹脂分子量及其工藝來平衡濾紙機(jī)械特性，以保證濾材耐疲勞強(qiáng)度。

表4 機(jī)油濾紙耐疲勞強(qiáng)度特性試驗

上述文中對機(jī)油濾紙過濾性能影響因素的分析均假設(shè)在相同的原料和穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝技術(shù)條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而實際生產(chǎn)中主客觀條件的變化，往往給穩(wěn)定和提高過濾性能帶來不少的困難， 其中原料的變化是最為明顯的。由于原料的產(chǎn)地，等級、成熟度等經(jīng)常變化，因此原料的成份及纖維的長短、粗細(xì)、強(qiáng)度等也隨之而變，造成濾紙的有關(guān)理化指標(biāo)波動。

[1]C.N.戴維斯.空氣過濾.原子能出版社，1979。

[2]劉來紅.王世宏.空氣過濾器的發(fā)展及其應(yīng)用.過濾與分離.2000,10(4)

[3]向曉東.現(xiàn)代除塵理論與技術(shù)「M」.北京:冶金工業(yè)出版社，2002。

2010-11-04