一、实验概述

1.1 实验目的

1. 对比玻纤、聚酯、金属网在常温乳化油、高温矿物淬火油浸泡下的溶胀、软化、腐蚀差异；

2. 测定三种滤材持续通油雾工况下的耐高温极限、长期热稳定区间；

3. 分析油液长期浸润后滤材拉伸强度、孔隙结构、运行压差变化规律；

4. 划分三类滤材适用油雾工况，明确高油温、高腐蚀、长时连续生产场景优滤材方案。

1.2 实验样品参数

1. 超细梯度玻纤滤材：无碱玻璃纤维复合滤料，厚度 0.8mm，平均孔径 1.2μm；

2. 聚酯针刺滤材：PET 聚酯无纺布，表面疏水耐油涂层，厚度 1.0mm，平均孔径 2.5μm；

3. 304 不锈钢金属烧结网：五层烧结金属滤网，厚度 1.2mm，平均孔径 3μm。

1.3 实验介质与设备

• 油品介质：①常温切削乳化液（含水 35%，弱碱性）；②高温淬火矿物油（闪点 260℃，高黏度裂解油烟）；

• 实验设备：恒温加热风道、密闭油液浸泡槽、压差测试仪、材料拉力试验机、高温马弗炉、电子游标卡尺。

1.4 三组核心实验方案

二、分组对比实验过程与数据结果

2.1 实验一：72h 油液浸泡耐油性能测试

1. 聚酯 PET 滤材

• 乳化液浸泡：轻微吸水溶胀，厚度膨胀 7.2%，横向拉伸强度下降 18%；涂层轻微脱落，孔隙收缩，透气性变差；

• 高温淬火油浸泡：高温矿物油缓慢溶解聚酯表层涂层，72h 后滤材发软、局部粘连，强度衰减 41%，长期高黏度油浸润易出现纤维分层堵塞。

  结论：聚酯耐乳化油尚可，不耐长期高温矿物油浸泡，易溶胀、脱层。

2. 无碱玻纤滤材

• 乳化液浸泡：玻纤本身不吸油不吸水，厚度膨胀 0.9%，尺寸基本无变化；仅表面附着油膜，纤维强度仅下降 4%；

• 淬火油浸泡：矿物油无法腐蚀玻璃纤维，无溶胀、无软化，力学性能稳定；缺陷为裸玻纤亲油，油膜附着力强，自沥油速度低于改性聚酯。

  结论：化学稳定性优异，耐各类切削油、淬火油腐蚀，无溶胀变形。

3. 304 金属烧结网

• 两类油液浸泡均无尺寸膨胀，金属无溶胀；

• 弱碱性乳化液长期浸泡表面轻微氧化发暗，淬火油烟无腐蚀；拉伸强度几乎无衰减，结构刚性不变；

  缺陷：金属网孔隙大，超细油雾捕捉能力弱，仅作预滤支撑。

2.2 实验二：梯度升温极限耐高温实验

1. 聚酯滤材（PET）

• ≤100℃：形态稳定，无变形；

• 120~150℃：纤维开始软化，滤材收缩褶皱，阻力快速上升；

• ≥160℃：聚酯熔融粘连，孔隙封堵，失去过滤能力；

  极限安全使用温度：≤110℃。

2. 玻璃纤维滤材

• 0~240℃全程无软化、无收缩、无熔融；

• 260℃持续加热：仅表面疏水涂层碳化脱落，玻纤本体结构完整，不破损；

  长期安全工作区间：≤230℃；短时峰值油烟可耐受 260℃。

3. 304 金属烧结网

   金属本体熔点远高于工业油烟温度，400℃以内无任何变形、软化；仅表层油污高温碳化附着，不破坏滤网结构；耐高温性能三者优。

2.3 实验三：80h 连续油雾老化耐久实验

1. 聚酯滤材

   运行 22h 后压差持续陡升，纤维受热软化粘连，滤面大面积积油糊堵；80h 实验结束滤材局部熔融结块，无法继续使用，平均寿命最短。

2. 玻纤复合滤材

   全程压差上升平缓，无纤维软化变形；仅依靠定期重力沥油维持低阻力；80h 后滤材结构完好，清洗后可重复使用，综合耐久优。

3. 金属网

   压差增长最慢，结构无损坏；但仅拦截大油滴，超细油烟穿透量大，后端需搭配精细滤材协同使用，单一使用无法满足环保排放。

三、三大滤材耐油、耐温性能综合对比表

四、实验结论与工况选型指导

1. 聚酯滤材性能总结

   耐常温乳化油、常温低浓度油雾表现良好，成本低、沥油顺畅；但耐高温性能短板突出，超过 110℃极易软化堵塞，禁止用于压铸、热处理高温油烟工况，仅适配普通数控车床、小型钻攻机常温切削油雾。
2. 玻璃纤维滤材性能总结

   耐油、耐高温均衡性优，不与切削油、淬火油发生溶胀反应，230℃长期运行结构稳定，超细油雾捕捉效率高；不足是原生玻纤亲油，需搭配疏水改性工艺提升沥油能力，是高温油烟、真空泵、高环保要求场景主力滤材。
3. 304 金属烧结网性能总结

   耐高温、耐油性、结构强度三项指标强，但过滤精度不足，无法单独作为精滤使用；适合作为前置粗滤保护层，拦截金属碎屑、大油团，保护后端玻纤 / 聚酯精细滤材，多用于压铸高温设备一级预处理。
4. 选型综合建议

• 常温 CNC、磨床、稀乳化液、预算偏低：选用疏水改性聚酯油雾滤材；

• 压铸、热处理、高温淬火油烟、真空泵、环保高要求：多层复合玻纤滤材；

• 高温高粉尘、大油滴工况，需要前置防护：金属烧结网 + 玻纤复合双层滤芯结构。