在众多工业生产过程中,聚结分离滤芯常面临极端温度的考验,其性能变化备受关注。当处于高温环境时,滤芯材料的物理和化学性质会发生一系列改变。例如,常见的由高分子材料制成的聚结分离滤芯,在高温下可能会出现软化现象。这是因为高分子材料的分子链段热运动加剧,分子间作用力减弱。以聚丙烯材质的滤芯为例,当温度接近其熔点(约 160 - 170℃)时,滤芯的结构稳定性受到影响,原本紧密排列的纤维可能会变得松弛,导致孔隙率增大。

孔隙率的改变直接影响滤芯的聚结和分离效率。孔隙变大后,油水混合液中的油滴和水滴在通过滤芯时,与纤维表面的接触几率降低,聚结效果变差。原本能够被有效拦截并聚结成大液滴的小液滴,可能会因为孔隙过大而直接穿透滤芯,使得分离后的液体中仍然含有较多的分散相,分离精度下降。而且,高温还可能引发滤芯材料的化学降解。一些添加剂或助剂在高温下可能会挥发或分解,影响滤芯的亲油疏水性能。比如用于增强亲油性能的特殊表面处理剂,在高温下可能会失效,导致滤芯对油滴的吸附和聚结能力减弱。
而在低温环境下,聚结分离滤芯同样面临挑战。对于部分高分子材料滤芯,低温会使其变脆。这是由于分子链段的活动能力受到极大限制,材料的柔韧性降低。当油水混合液通过滤芯时,内部产生的压力波动或机械应力,可能会导致滤芯出现裂纹。一旦滤芯出现裂纹,就如同在堤坝上打开了缺口,混合液会直接从裂纹处流过,完全绕过正常的聚结分离路径,使滤芯彻底失去分离作用。
此外,低温还会影响液体的物理性质,进而间接影响滤芯性能。低温下,油和水的粘度都会增加,流动性变差。对于聚结分离过程来说,粘度增加使得油滴和水滴的运动速度减慢,它们在滤芯内的停留时间延长。这虽然理论上可能增加聚结的机会,但同时也增大了液体对滤芯的压力。如果滤芯不能承受这种因液体粘度增加带来的额外压力,就可能发生变形甚至损坏。而且,低温下一些油类物质可能会出现凝固现象,在滤芯表面形成一层固体膜,堵塞滤芯孔隙,阻碍液体正常通过,严重降低滤芯的通量和分离效率。