纤维材料的滤筛器：玻璃、石英、纤维素和塑料纤维

纤维过滤器由一层单独的纤维组成，通常是在垂直于气流的过滤器的二维空间中随机定向。一般来说，过滤孔隙率相对较高，介于0.6～0.99。小于0.6的孔隙率通常不存在于纤维过滤器中，因为很难有效地将元件纤维压缩成更小的薄层。纤维的尺寸范围从1微米到几百微米不等，过滤器的纤维直径范围通常很宽，但是不乏某些类型的纤维过滤器由相同大小的纤维组成。这些过滤器有时是由黏结材料制成的，将单独的纤维黏合在一起，黏结剂的质量可以达到过滤材料体积的10％。由于有机黏结剂存在于过滤器中可能产生干扰，一般选择无滤纸过滤器。纤维过滤器所用的材料包括纤维素、玻璃、石英和塑料纤维等。图8-4展示了玻璃纤维过滤器的典型显微结构（凝胶型）（Apte J S，2015）。

图8-4　玻璃纤维过滤器的典型显微结构（凝胶型）(www.xing528.com)

纤维素纤维过滤器曾被广泛用于一般用途的空气取样。沃特曼过滤器在这个类别的过滤器中是比较典型的，价格低廉，大小不一，具有良好的机械强度和低压降。纤维素纤维过滤器的关键限制因素是水分敏感性和亚微米颗粒的过滤效率相对较低。玻璃纤维过滤器通常比纤维素纤维过滤器有更高的压降，并且为所有的颗粒提供超过99％的过滤效率。虽然这类过滤器比纤维素纤维过滤器更贵，但对水分的影响较小。玻璃纤维过滤器广泛应用于高容量空气取样的标准过滤介质（Wang D，2007）。聚四氟乙烯复合玻璃纤维过滤器通过惰性催化和化学转化减少对水分的敏感，克服了玻璃纤维过滤器固有的不足。石英光纤过滤器通常用于高容量的空气取样，痕量污染水平较低，需借助化学分析，如原子吸收、离子色谱和碳分析。该过滤器能够在高温下加热以去除痕量的有机污染物。聚苯乙烯纤维过滤器在有限的范围内用于取样，但机械强度相对较弱。纤维过滤器中使用的其他塑料包括聚氯乙烯和涤纶，适用于高温、腐蚀性环境的特殊应用（Francesca D，2006）。