I. Definição e mecanismo central de eficiência de filtração por elemento filtrante de membrana plissada
1. Definição Central e Principais Indicadores Técnicos
A eficiência de filtração é o parâmetro central para avaliar o desempenho de filtragem do elemento filtrante, representando a proporção de impurezas de tamanho específico de partícula removidas pelo elemento filtrante, apresentada como uma porcentagem. Os graus de precisão comuns da indústria incluem 90%, 95%, 99%, 99,9%, 99,99%, com valores mais altos indicando maior capacidade de interceptação de partículas e melhor precisão de filtração. Seus principais indicadores de avaliação incluem três itens, amplamente utilizados em testes industriais e calibração de desempenho:
Valor β (taxa de filtração): A fórmula de cálculo central é βₓ = o número de partículas na entrada do elemento filtrante / o número de partículas na saída do elemento filtrante. A fórmula de cálculo da eficiência de filtração correspondente é: eficiência = (1 - 1/βₓ) × 100%, que é um padrão universal para quantificar a capacidade de interceptação de diferentes tamanhos de partículas de elemento filtrante plissado de polipropileno.
MPPS (Tamanho Mínimo de Partícula Penetrável): Refere-se ao tamanho de partícula no qual o elemento filtrante apresenta menor eficiência de interceptação. É a base principal para determinar o verdadeiro desempenho de filtragem do elemento filtrante dobrável. O tamanho de partícula mais facilmente penetrável dos elementos filtrantes convencionais está concentrado em 0,1–0,3 μm, e esse tamanho de partícula é onde as partículas têm maior probabilidade de penetrar na camada do filtro, que também é a faixa central para testes de desempenho do elemento filtrante.
SAL (Nível de garantia estéril): Um indicador central definido especificamente para elementos filtrantes estéreis, o padrão de conformidade da indústria é atingir 10⁻⁶, o que significa que a probabilidade de sobrevivência microbiana no fluido filtrado não excede um em um milhão, garantindo os requisitos de limpeza estéril do fluido processado pelo elemento filtrante plissado pp.
2. Quatro mecanismos de interceptação sinérgica
O elemento filtrante dobrado com microporos não depende de um único método de peneiramento para filtração. Ele se baseia em quatro mecanismos de filtragem para serem acoplados sinergicamente, alcançando interceptação eficiente em todas as dimensões de diferentes tamanhos de partículas, cobrindo partículas grandes, médias, micro e submicro, e todas as regras de interceptação se aplicam ao elemento filtrante Pp:
Interceptação direta (efeito de peneira): O mecanismo básico de filtragem central. Quando o tamanho das partículas das impurezas for maior que o tamanho dos poros do material filtrante, ele será diretamente interceptado e bloqueado pela superfície do material filtrante. Este mecanismo possui excelente efeito de interceptação para partículas ≥ 1 μm, com eficiência de interceptação próxima de 100% e excelente estabilidade de filtração para elemento filtrante plissado de polipropileno.
Efeito de colisão inercial: Principalmente para partículas grossas ≥ 5 μm. Quando o fluido flui em alta velocidade, partículas grandes são afetadas pela inércia e se separam da linha de fluxo do fluido, colidindo ativamente e aderindo à superfície da fibra do material do filtro para interceptação. Quanto maior a velocidade do fluxo, mais significativo será o efeito de colisão inercial e melhor será o efeito de interceptação para grandes partículas do elemento filtrante dobrável.
Efeito de adsorção por difusão: Aplicável a micropartículas ≤ 0,5 μm. Partículas finas são afetadas pelo movimento browniano e se difundem irregularmente, quebrando a restrição da linha de fluxo do fluido e sendo fixadas na superfície da fibra do material filtrante sob a ação da força de van der Waals. Em condições de baixa velocidade de fluxo, a eficiência de interceptação deste mecanismo pode atingir mais de 95%, que é o princípio fundamental da filtração de micropartículas do elemento filtrante plissado pp.
Efeito de empilhamento de ponte: Para partículas menores que o tamanho dos poros do elemento filtrante, as partículas gradualmente se acumulam e formam uma estrutura estável de "ponte em arco" dentro do poro do material filtrante, interceptando ainda mais impurezas de tamanhos menores de partículas. Materiais de filtro de alta qualidade com tamanho de poro uniforme podem aumentar a eficiência de interceptação abrangente para mais de 98%, melhorando muito o desempenho geral do elemento filtrante Pp.