折叠滤芯的过滤原理基于深层过滤机制与折叠结构增效的协同作用,通过物理拦截、惯性碰撞、扩散吸附及静电吸引(部分情况)等多重机制实现高效过滤,其核心原理及结构优势如下:
折叠滤芯的核心过滤层通常由聚丙烯(PP)纤维膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜或不锈钢纤维烧结毡等材料构成,通过熔喷、纺粘或高温烧结工艺形成三维网状结构。这种结构内部存在大量随机交错、相互连通的微孔通道,杂质在流经滤材时,会通过以下方式被捕获:
直接拦截(Sieving)
尺寸大于滤材局部孔径或通道的颗粒被直接阻挡在纤维表面或内部孔隙中。例如,PP折叠滤芯可拦截0.1μm以上的颗粒,适用于医药无菌过滤。
惯性碰撞(Inertial Impaction)
具有一定质量和速度的颗粒在随流体改变方向时,因惯性作用脱离流线,撞击并吸附在纤维表面。这一机制对拦截较大颗粒(如泥沙、铁锈)效果显著。
扩散吸附(Diffusion & Adsorption)
极其微小的颗粒(如胶体、细菌)因布朗运动偏离主流线,增加与纤维碰撞接触的机会,并通过范德华力等分子间作用力被吸附。例如,PTFE折叠滤芯可高效截留0.1μm以下的微生物。
静电吸引(Electrostatic Attraction,部分情况)
经过特殊处理的滤材(如带电PTFE膜)或特定水质条件下,滤材纤维与颗粒可能带有相反电荷,产生静电吸引力辅助截留,进一步提升过滤效率。
折叠滤芯的核心设计优势在于其波浪形折叠结构,通过以下方式优化过滤性能:
增大有效过滤面积
将平面滤膜折叠成波浪状,可在相同体积的滤壳内提供数倍于平板式滤芯的有效过滤面积。例如,10英寸PP折叠滤芯的过滤面积可达0.4-0.7㎡,显著高于同尺寸PP棉滤芯。
形成深层流道,延长杂质接触时间
折叠形成的沟槽为液体提供了更长的、曲折的流经路径,增加了杂质与滤材纤维接触碰撞的机会和时间,从而提高过滤效率。
提升纳污容量,延长使用寿命
杂质能够更均匀地分布并截留在滤材的整个厚度方向上(从表层到深层),而非仅堆积在表面。这种“纵深”截留能力使折叠滤芯在堵塞前可容纳更多污染物,显著延长使用寿命。例如,PP折叠滤芯的纳污量可达PP棉滤芯的3-5倍。
全PP结构或不锈钢骨架支撑
PP折叠滤芯:外壳、中心杆及端盖均采用聚丙烯材质,形成全PP结构,避免胶合剂带来的二次污染,适用于医药、食品饮料等对化学兼容性要求高的领域。
不锈钢折叠滤芯:以304、316L不锈钢纤维烧结毡为过滤介质,支持高压(0.1-30MPa)及高温(最高140℃)环境,适用于液压油、压缩空气等复杂介质过滤。
热熔焊接技术
滤芯各部件通过热熔焊接技术成型,不含化学污染物,确保产品100%完整性检测合格,内毒素≤0.25EU/ml,符合美国药典(USP)标准。
场景 | 折叠滤芯优势 |
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医药无菌过滤 | 高精度(0.1μm)、全PP结构避免化学污染,支持高温蒸汽灭菌(121℃/30分钟)。 |
电子行业超纯水 | 耐腐蚀、低溶出物,可拦截0.1μm以上颗粒,保护反渗透膜。 |
化工有机溶剂过滤 | 化学兼容性强,支持强酸、强碱及有机溶剂过滤,使用寿命长。 |
家庭净水器 | 作为反渗透系统预过滤,拦截大颗粒杂质,延长RO膜寿命,降低更换成本。 |
折叠滤芯通过深层过滤机制与折叠结构增效的协同作用,实现了高精度、高纳污量、低压差、长寿命的过滤性能,同时通过材质与工艺优化确保了化学兼容性与稳定性。其应用场景覆盖医药、电子、化工等高要求领域,是替代传统PP棉滤芯、线绕滤芯等初级过滤元件的理想选择。