Cтраница 2
На рис. 5.7 показан схематически ход жидкости в материале фильтра. Для ядерного микрофильтра закупорка устья одного из каналов ( а) приводит к прекращению движения в нем жидкости. Лабиринтная система взаимосвязанных каналов в пленочных микрофильтрах обеспечивает при забивке устья основного канала ( на схеме обозначено буквой а) вскрытие побочного канала а с устьем меньшего диаметра. Вследствие вскрытия побочных каналов происходит частичная компенсация падения проницаемости при забивке устьев основных каналов. Очевидно, что включение в работу каналов с устьями меньшего диаметра происходит при повышении давления в системе. [16]
Пленочные, волоконные и порошковые микрофильтры, как уже отмечалось выше, отличаются лабиринтной взаимосвязанной сеткой каналов неправильной формы и переменного сечения. Таким образом, если рассматривать только собственно форму и длину одного капилляра, то наибольшей проницаемостью по фильтрату должны обладать ядерные фильтры. Однако, если говорить о материале в целом, то из исследований микроструктуры материалов следует, что число каналов на единицу поверхности в ядерных фильтрах меньше на 2 - 4 десятичных порядка по сравнению, например, с пленочными микрофильтрами. [17]
На основе пленочных микрофильтров разработаны конструкции патронных фильтров, обеспечивающих финишную очистку жидкостей от частиц 0 1 - 1 0 мкм, а также корпусов-держателей патронных фильтров. Эти фильтры представляют собой многослойную конструкцию, включающую фильтры предварительной и финишной очистки. На рис. 6.5 приведена схема конструкции патронного фильтра фирмы Миллипор. Он представляет собой два полипропиленовых перфорированных каркаса ( внутренний и наружный), между которыми уложены гофрированные слои полипропиленовой ткани ( дренажная подложка), опорной сетки и пленочные микрофильтры со средним диаметром пор 0 2; 0 5 и 0 8 мкм. Торцы патрона между опорными каркасами залиты герметизирующей смолой и в ряде случаев имеют крепежные торцевые колпачки. Возможна и иная комбинация фильтровальных слоев. [18]
Важной характеристикой является пористость, которая обеспечивает проницаемость жидкости по механизму вязкого течения, - так называемая сквозная пористость, или объем сквозных трещин. Очевидно, что общая пористость всегда выше сквозной пористости, а последняя больше живого сечения материала. Эти показатели используют для количественных расчетов гидро ( аэро) динамических характеристик микрофильтров. Имеется ряд методов, с помощью которых можно попытаться оценить объем сквозной пористости или величину живого сечения. По косвенной оценке, сквозная пористость пленочных микрофильтров составляет 25 - 30 % и обычно не превышает 50 % от общей пористости материала. Достоверно известно, что чем выше общая пористость пленочных микрофильтров, тем обычно больше доля сквозных пор. Причина этого явления легко объяснима: с увеличением пористости уменьшается толщина стенок пор и возрастает вероятность их разрыва. Следует заметить, что средняя толщина стенок между ячейками примерно на порядок меньше среднего диаметра пор и для пор размером 0 1 - 10 мкм составляет 0 02 - 2 мкм. [19]
Пленочные микрофильтры по типу разделения занимают промежуточное положение между ядерными и волоконными, приближаясь к первым. На рис. 5.6 представлены данные об эффективности задержания калиброванных латексных частиц микрофильтрами типа хемофил. Вместе с тем в глубине фильтра задерживаются частицы меньших размеров. При этом для ряда материалов наблюдается задержание до 20 - 50 % частиц, диаметр которых на порядок меньше установленной для фильтров номинальной тонкости фильтрования. Изменения величин тонкости фильтрования в ходе эксплуатации пленочных микрофильтров наблюдаются редко и обычно связаны с механическим разрушением микрофильтров при нарушении правил пользования. [20]
Важной характеристикой является пористость, которая обеспечивает проницаемость жидкости по механизму вязкого течения, - так называемая сквозная пористость, или объем сквозных трещин. Очевидно, что общая пористость всегда выше сквозной пористости, а последняя больше живого сечения материала. Эти показатели используют для количественных расчетов гидро ( аэро) динамических характеристик микрофильтров. Имеется ряд методов, с помощью которых можно попытаться оценить объем сквозной пористости или величину живого сечения. По косвенной оценке, сквозная пористость пленочных микрофильтров составляет 25 - 30 % и обычно не превышает 50 % от общей пористости материала. Достоверно известно, что чем выше общая пористость пленочных микрофильтров, тем обычно больше доля сквозных пор. Причина этого явления легко объяснима: с увеличением пористости уменьшается толщина стенок пор и возрастает вероятность их разрыва. Следует заметить, что средняя толщина стенок между ячейками примерно на порядок меньше среднего диаметра пор и для пор размером 0 1 - 10 мкм составляет 0 02 - 2 мкм. [21]