作為一種有效的過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾紙已被廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)組成濾紙的纖維種類不同，過(guò)濾紙的性能、用途也不一樣，有用于一般場(chǎng)合的普通濾紙，用于高溫下的的玻璃纖維濾紙，也有超凈用聚丙烯濾紙等。根據(jù)濾紙是否浸膠，可以分為兩大類，即浸膠濾紙和非浸膠濾紙。浸膠濾紙又分為固化濾紙和非固化濾紙。下面主要介紹用于工業(yè)中的浸膠濾紙。
 
一、浸膠濾紙的特點(diǎn)
　　浸膠濾紙可以說(shuō)是由木質(zhì)纖維、人造纖維、玻璃纖維或三者混合而在造紙機(jī)上形成的能滿足一定強(qiáng)度、挺度及透氣性要求的具有迷宮式結(jié)構(gòu)的紙。它不同于一般紙張的地方主要是具有較高的強(qiáng)度、挺度及透氣性等方面的要求。隨著過(guò)濾要求的不斷提高，任何由單種纖維組成的濾紙都越來(lái)越難以滿足使用上的要求，所以由多種纖維組合而成的濾紙應(yīng)運(yùn)而生。濾紙生產(chǎn)中常用的纖維有木質(zhì)纖維、化學(xué)纖維、玻璃纖維等。木質(zhì)纖維主要從各種木漿中得到，少部分來(lái)自棉絨纖維漿和草漿，是一種自然生長(zhǎng)的纖維。根據(jù)樹(shù)種、生長(zhǎng)地、木漿加工方法的不同，其纖維特性也各異。用于濾紙的木漿通常具有高疏松度、高透氣性等特性。纖維直徑通常從20μm~45μm纖維長(zhǎng)度從1mm到4.5mm不等。如圖1所示。圖1 纖維尺寸比較圖 (纖維直徑μm)化學(xué)纖維是人工方法將有機(jī)化合物噴絲而成的纖維，最常用是聚脂、尼龍等，用以增強(qiáng)濾紙的強(qiáng)度，提高濾紙的耐溫性能、耐破度和挺度等；玻璃纖維其纖維直徑特別小，早小可達(dá)0.5μm，用于制造超精密濾紙，與同待孔徑的全木質(zhì)纖維濾紙相比，具有阻力小，耐高溫(最高工作溫度可達(dá)300℃)等優(yōu)點(diǎn)。
 
二、過(guò)濾紙的功能和過(guò)濾機(jī)理
　　過(guò)港督紙的應(yīng)用，為從液體、氣體中除去盡可能多的污染顆粒提供了一種有效手段，并且具有較小的阻力限制。它因此而得到廣泛的應(yīng)用。換句話說(shuō)，過(guò)濾器必須防止已過(guò)濾系統(tǒng)被有害顆粒所損壞，同時(shí)又允許足夠的流體通過(guò)過(guò)濾器，以避免在泵、作功筒、燃燒室中產(chǎn)生空穴。這就對(duì)濾材提出了嚴(yán)格的要求。圖2 浸膠濾紙電子掃描顯微照片如圖2電子掃描顯微照片所示，濾紙結(jié)構(gòu)是由纖維和通道組成的迷宮式結(jié)構(gòu)，而不像金屬絲網(wǎng)那樣很精細(xì)的直通式孔徑。這種結(jié)構(gòu)加上流體中伴生的物理力共同構(gòu)成過(guò)濾紙的過(guò)濾功能。其過(guò)濾機(jī)理如下：
1.直接捕獲或接攔截
　　在此過(guò)程中，有人誤以為它是形成過(guò)濾的唯一因素，認(rèn)為污物顆粒被阻擋在流入面表面或迷宮中僅僅是因?yàn)樗鼈儽瓤讖酱蟮木壒?。其?shí)不然，還有：
2.吸附
　　當(dāng)被過(guò)濾的流體通過(guò)迷宮時(shí)，盡管有些顆粒的直徑遠(yuǎn)比孔徑小，但在靜電吸引力的作用下也將這些小顆粒吸附到濾紙上。故此，有的濾材有制造過(guò)程中專門加上靜電。
 
3.沖擊陷入
　　在此過(guò)程中，由于流速的關(guān)系，顆粒直接陷入濾紙纖維的表面而非滯留在濾紙孔隙中，并且被吸附力和流體的流動(dòng)力保持在其上面，從而也阻攔住一些較小的顆粒。4.過(guò)濾結(jié)塊
　　隨著污物顆粒在濾紙表面上的不斷積累，其自身形成一種過(guò)濾層，從而在大顆粒之間的孔隙中捕獲更小的顆粒，隨著顆粒的不斷增加，阻力也不斷接連加，直到最后完全堵死或達(dá)到壓差。圖3 大開(kāi)口、低流阻、低效濾紙


　　三、濾紙的設(shè)計(jì)與制造
　　濾紙生產(chǎn)，說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，無(wú)非是多種纖維在水基粘結(jié)劑中浸泡使其完全分散開(kāi)來(lái)，然后在絲網(wǎng)上形成緊密接合的連接紙卷，通過(guò)干燥、浸膠、再烘干達(dá)到可接受的濕度水平。但實(shí)際上制造高效，可*的濾紙并非那么簡(jiǎn)單。因?yàn)椴煌w維類型、重量、厚度的組合將產(chǎn)生不同的過(guò)港督特性。不同批次木漿其特性也名民，但濾紙生產(chǎn)卻要保持批與批，卷與卷甚至年與年之間的性能的一致，要求其重量、疏松度、透氣性、強(qiáng)度等變化范圍很窄。理論上完美的過(guò)濾器應(yīng)當(dāng)濾除100%的污染顆粒而又提供始終如一的透氣性等。實(shí)際上這是不可能的。濾紙的設(shè)計(jì)必須盡最大努力在各項(xiàng)指標(biāo)中求得平衡，以有效保護(hù)需過(guò)濾的系統(tǒng)。為不同牌號(hào)濾紙的電子掃描顯微照片，圖3濾紙，其開(kāi)口尺寸較大，纖維相互結(jié)合較少，是一種低效過(guò)濾紙。，而圖5紙纖維則十分密集，相互結(jié)合很多，這是一種摻有玻璃纖維的高效濾紙(箭頭所指部分為玻璃纖維)。相比硬度以及挺度大，過(guò)濾精度高，但其單位面積污容量相對(duì)較小。紙則介于兩者之間。圖4 中等流阻與效率紙]高效、低流量、帶玻璃纖維的高密港督紙(見(jiàn)箭頭)纖維選擇及其組合的標(biāo)準(zhǔn)是非常復(fù)雜的，在此不可能細(xì)講，從纖維尺寸圖中可以看出，南辯證軟木纖維長(zhǎng)度很長(zhǎng)，直徑很大，因而有大的孔隙面積和高的納污容量。相對(duì)短而薄的硬木纖維和玻璃纖維則產(chǎn)生大量的接合，形成較小的孔徑，因而具有較高的過(guò)濾精度。纖維選定以后，接下來(lái)必須確定所需的基本重量和紙厚?；局亓渴侵竼挝幻娣e上濾紙的重量，用g/m2表示?；局亓砍院穸燃吹扔谝曉诒戎?。用以指明單位體積內(nèi)濾紙重量，可反映出濾紙的納污能力。視在比重越低，納污能力越大。根據(jù)每一種過(guò)濾紙應(yīng)用場(chǎng)合的不同，其基本重量、厚度以及視在比重也不同。一般來(lái)說(shuō)，用于柴油濾的紙其精度較高，視在比重也較小。玻璃纖維的應(yīng)用降低了濾紙的視在比重。因而在保持與全木質(zhì)纖維濾紙相同過(guò)濾精度的情況下，其納污容量有較大提高。選定纖維、確定重量與厚度之后，一睛步就是選用一種合適的樹(shù)脂將紙浸漬。以便使其能抵搞機(jī)油等介質(zhì)劇烈的冷熱變化、液壓系統(tǒng)中的高壓沖擊、高速氣流以及其他惡劣條件等。樹(shù)脂類型依濾紙工作場(chǎng)合而定，一般分為熱固型和非熱固型(非熱固型包括低溫固化和非固化)兩種基本類型。它不僅能增強(qiáng)濾紙，提供合理的擱置壽命，而且允許折成波紋做成濾芯等。熱固型樹(shù)脂在固化溫度下其分子形成三維結(jié)構(gòu)。這類樹(shù)脂由于其良好的粘接性、搞老化性而得到廣泛應(yīng)用，其中常用的是酚醛樹(shù)脂。非熱固型樹(shù)脂(線性結(jié)構(gòu)類或熱塑料)在加工過(guò)程中僅需加一點(diǎn)熱淚盈眶或不需加熱，通常用于不太惡劣的條件下，如汽車空氣濾等。這類樹(shù)脂大部分是聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂，丙烯酸樹(shù)脂。濾紙浸漬后，在多數(shù)情況下都要壓與楞從而獲得所需的挺度通訊折波紋的方便，然后將其干燥到合適程度。根據(jù)應(yīng)用情況，樹(shù)脂含量從10%到30%(占最終濾紙重量)不等，揮發(fā)率在3%到9%之間變化，平均而言樹(shù)脂含量為17%，揮發(fā)率為7%。熱固樹(shù)脂含量25%以上的，容易使固化后的濾紙京戲脆，容易堵塞孔隙。
四、成品濾紙的技術(shù)指標(biāo)成品濾紙指的是濾紙商所制成的最終產(chǎn)品，其技術(shù)性能和狀態(tài)常用下列術(shù)語(yǔ)來(lái)表示。
1.基本重量(見(jiàn)前)SD指浸膠并干燥過(guò)但沒(méi)有固化的濾紙。SDC指浸膠、干燥、并固化的濾紙。固化溫度為150℃滯留時(shí)間10min。
2.紙厚：指濾紙的厚度。用mm表示。
3.瓦楞及瓦楞濃度：瓦楞指加到紙上的隆起部分，用以保持過(guò)濾器波紋面的分離，而使所有波紋面完全暴露于被過(guò)濾的流體。瓦楞不單增加濾紙的挺度，而且也增加過(guò)濾面積。瓦楞深度指從谷峰到谷底的深度。
4.佛雷塞(Frazier)空氣流量，簡(jiǎn)稱為佛雷塞；指在0.5英寸水柱壓差下每分鐘通1平方英盡(0.093平方米)濾紙面積的空氣流量。常用立方英盡表示。
5.空氣阻力：指以85L/min空氣流量，通過(guò)100㎝2樣品時(shí)所產(chǎn)生的空氣阻力值。Pa表示。
6.莫侖強(qiáng)度或莫侖耐破度，指莫侖破裂試驗(yàn)機(jī)測(cè)出的破裂阻力值。用磅/平方英尺示，通常在固化后的空氣濾紙上做試驗(yàn)，或在固化后又在水中煮5分鐘的濾紙做試驗(yàn)。
7.挺度：表示濾紙搞折能力和加工性的指數(shù)。用89mm長(zhǎng)(縱向)、51mm寬(橫向)的樣片在格利挺度試驗(yàn)機(jī)上測(cè)量而得，結(jié)果用mg表示。MD即縱向，也就是紙的長(zhǎng)度方向。由于制造過(guò)程中的纖維定向性，在這一方向上濾紙有較高的挺度和強(qiáng)度。CD即橫向，也就是紙的寬度方向。
8.起泡點(diǎn)或最大孔徑：當(dāng)壓縮空氣通過(guò)由試驗(yàn)液覆蓋著的樣片時(shí)，用專門儀器測(cè)得的第一個(gè)氣泡點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)的壓力。濾紙的最大孔徑可以從起泡點(diǎn)導(dǎo)出，公式為：D=00000式中：D——孔徑μm；
　　S——液體的表面張力，Mn/m；
　　P——?dú)馀蔹c(diǎn)壓力，mbar。
試驗(yàn)液的表面張力對(duì)試驗(yàn)的可重復(fù)性甚為重要，故一般采用99%的異丙醇或AC394試驗(yàn)液，應(yīng)避免使用柴油、煤油等燃油液體。9.平均流量孔徑：即一半的流量從該孔徑及其以上的孔徑中流出?？勺鳛闉V紙精度的衡量指標(biāo)。10.樹(shù)脂含量：指濾紙中樹(shù)指所占的比重。用%表示11.揮發(fā)率：指濾紙中揮發(fā)物所占的比例。用%表示。12.搞拉強(qiáng)度：在25mm寬的濾紙上加力拉伸至斷裂時(shí)的值。過(guò)濾紙的試驗(yàn)是一頂復(fù)雜的工作，目前通用的性能試驗(yàn)，大多是根據(jù)[美]“汽車工程協(xié)會(huì)(S.A.E.)”、國(guó)際流體動(dòng)力協(xié)會(huì)(N.F.P.A.)“及”“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(I.S.O)”制定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序進(jìn)行的。詳細(xì)情況請(qǐng)參見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。濾紙的發(fā)展方興未艾，隨著造紙技術(shù)的不斷提高，會(huì)有更多更好的濾紙出現(xiàn)，它的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。