在眾多工業生產過程中,聚結分離濾芯常面臨極端溫度的考驗,其性能變化備受關注。當處于高溫環境時,濾芯材料的物理和化學性質會發生一系列改變。例如,常見的由高分子材料制成的聚結分離濾芯,在高溫下可能會出現軟化現象。這是因為高分子材料的分子鏈段熱運動加劇,分子間作用力減弱。以聚丙烯材質的濾芯為例,當溫度接近其熔點(約 160 - 170℃)時,濾芯的結構穩定性受到影響,原本緊密排列的纖維可能會變得松弛,導致孔隙率增大。

孔隙率的改變直接影響濾芯的聚結和分離效率。孔隙變大后,油水混合液中的油滴和水滴在通過濾芯時,與纖維表面的接觸幾率降低,聚結效果變差。原本能夠被有效攔截并聚結成大液滴的小液滴,可能會因為孔隙過大而直接穿透濾芯,使得分離后的液體中仍然含有較多的分散相,分離精度下降。而且,高溫還可能引發濾芯材料的化學降解。一些添加劑或助劑在高溫下可能會揮發或分解,影響濾芯的親油疏水性能。比如用于增強親油性能的特殊表面處理劑,在高溫下可能會失效,導致濾芯對油滴的吸附和聚結能力減弱。
而在低溫環境下,聚結分離濾芯同樣面臨挑戰。對于部分高分子材料濾芯,低溫會使其變脆。這是由于分子鏈段的活動能力受到極大限制,材料的柔韌性降低。當油水混合液通過濾芯時,內部產生的壓力波動或機械應力,可能會導致濾芯出現裂紋。一旦濾芯出現裂紋,就如同在堤壩上打開了缺口,混合液會直接從裂紋處流過,完全繞過正常的聚結分離路徑,使濾芯徹底失去分離作用。
此外,低溫還會影響液體的物理性質,進而間接影響濾芯性能。低溫下,油和水的粘度都會增加,流動性變差。對于聚結分離過程來說,粘度增加使得油滴和水滴的運動速度減慢,它們在濾芯內的停留時間延長。這雖然理論上可能增加聚結的機會,但同時也增大了液體對濾芯的壓力。如果濾芯不能承受這種因液體粘度增加帶來的額外壓力,就可能發生變形甚至損壞。而且,低溫下一些油類物質可能會出現凝固現象,在濾芯表面形成一層固體膜,堵塞濾芯孔隙,阻礙液體正常通過,嚴重降低濾芯的通量和分離效率。