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La filtrazione dell’aria, sia nelle applicazioni civili che industriali, permette la separazione delle particelle (o degli aerosol) disperse parzialmente o totalmente nell’aria per mezzo di un media filtrante. Questo media può presentarsi anche molto diverso per caratteristiche a seconda del tipo di utilizzo.
 

Il flusso d’aria che passa attraverso un setto filtrante si suddivide in flussi più piccoli per poter attraversare le fibre di cui è costituito il setto; le particelle all’interno del flusso subiscono quindi numerosi cambi di direzione fino a che non vengono intrappolate. Le particelle possono essere catturate a seconda del tipo filtrazione che viene impiegata per il loro deposito all’interno del filtro: per diffusione, per inerzia, per intercettazione diretta e per setaccio.
 

È utile precisare che spesso coesistono più meccanismi di deposito nello stesso media filtrante anche se con efficacia diversa.
 

DEPOSITO DELLE PARTICELLE PER DIFFUSIONE

Questo fenomeno è collegato alle particelle di dimensioni più piccole (circa 0,1 µm), che nella pratica si comportano come fossero un gas. Queste particelle risultano agitate da un movimento browniano: la loro traiettoria non coincide con quella del flusso d’aria e si allontanano con un movimento oscillatorio lungo la direzione generale del flusso. Vengono catturate per effetto elettrostatico. Il movimento è tanto più ampio quanto più piccole sono le particelle e la capacità di trattenimento delle fibre aumenta al diminuire delle dimensioni delle particelle.

 

DEPOSITO PER COLLISIONE (PER INERZIA)

È un fenomeno tipicamente legato alle fibre di grosse dimensioni (15/30 µm). Quando la massa delle particelle diventa più grande, queste non seguono più l’andamento dei microflussi di aria ma continuano la loro traiettoria e per inerzia vengono a collidere con le fibre. Questo succede perché le particelle hanno una tale energia cinetica da permettere il mantenimento di una loro propria traiettoria.

 

 

DEPOSITO PER INTERCETTAZIONE DIRETTA

Si colloca in una posizione intermedia tra il meccanismo di cattura per diffusione e quello per inerzia. Questo fenomeno è legato alla carica elettrica delle particelle (con diametro tra 1µm e 3 µm) che vengono attirate dalle fibre quando passano a una distanza dalla fibra inferiore al diametro della particella. In altri termini la particella viene catturata quando il suo centro di gravità si trova, rispetto alla fibra stessa, ad una distanza inferiore al suo raggio.

 

DEPOSITO PER SETACCIO

Viene a presentarsi quando il diametro delle particelle è più grande della distanza fra le fibre e quindi le particelle non riescono ad attraversare il setto. Le particelle più grosse perciò si depositano sui primi strati del media filtrante mentre quelle più minute possono passare agli strati più interni.