聚結分離濾芯的纖維排列方式是影響其分離效果的關鍵因素之一,不同的排列方式具有獨特的作用機制。首先,無序排列的纖維形成了一種錯綜復雜的網絡結構。這種結構的優勢在于,油水混合液在通過濾芯時,能夠與纖維進行充分且隨機的接觸。眾多的纖維交錯分布,使得油滴和水滴在流動過程中不斷改變方向,增加了它們相互碰撞聚結的概率。例如,在處理含有大量微小油滴的油水混合液時,無序排列的纖維能夠從各個角度捕捉油滴,讓它們在多次碰撞后逐漸聚結成較大的油滴,從而更容易依靠重力實現分離。

然而,無序排列也存在一定的局限性。由于纖維排列缺乏規律,液體在通過濾芯時的流動阻力相對較大。這意味著需要更高的壓力來推動油水混合液通過濾芯,增加了能耗。而且,無序排列可能導致濾芯內部某些區域的孔隙大小不均勻,部分孔隙過大可能使一些小油滴直接穿透濾芯,影響分離精度。
相比之下,有序排列的纖維具有明確的結構特點。常見的有序排列方式包括平行排列和層狀排列。在平行排列的濾芯中,纖維相互平行且緊密排列,形成了一系列細長的通道。這種排列方式對于油水混合液的流動具有引導作用,能夠降低液體的流動阻力,提高濾芯的通量。當油水混合液沿著纖維方向流動時,油滴和水滴在相對穩定的流場中運動。在這種情況下,聚結過程主要依賴于纖維表面的化學性質和油滴、水滴自身的物理性質。例如,具有親油表面的纖維能夠吸附油滴,使其在纖維表面逐漸聚結長大。
層狀排列的纖維則構建了多層過濾結構。每一層纖維都可以看作是一個獨立的聚結分離單元。油水混合液在通過層層纖維時,經歷多次聚結和分離過程。這種排列方式特別適合處理復雜成分的油水混合液,因為每一層可以針對不同粒徑范圍的油滴和水滴進行處理。最外層的纖維可以先攔截較大的雜質和部分大油滴,隨著混合液深入到內層,更細小的油滴和水滴被逐漸聚結分離。而且,層狀排列能夠有效地分散液體通過濾芯時產生的壓力,提高濾芯的耐壓性能。但有序排列也并非完美無缺,對于一些具有復雜流動模式的油水混合液,平行或層狀排列的纖維可能無法充分捕捉和聚結所有的油滴和水滴,導致分離效果不佳。