Suodatuspinta

Suodatuspinta on suodatusprosessissa käytetyn materiaalin pinta-ala, jonka kautta neste tai kaasu vuorovaikuttaa erotettavien hiukkasten kanssa. Se kuvaa sitä rajapintaa, jossa suodatus tapahtuu, ja voi tarkoittaa sekä ulkoyhteyttä että materiaalin sisäistä, porepintaa tai kalvon kalvoja vastaavaa aluetta. Suodatuspinnan määrä sekä sen ominaisuudet vaikuttavat sekä erotettavan aineen poistamiseen tarkoitetun massansiirron tehokkuuteen että mahdolliseen virtausnopeuteen.

Suodatuspinnasta puhutaan usein kontekstissa membrane- ja aerosoliteknologiassa sekä suodatinpapereissa ja kuituvahvisteisissa materiaaleissa. Kalvoteknologiassa suodatuspinta muodostuu sekä tukimateriaalin että valitun erotuskalvon pinnasta. Kuitumaisissa ja mikropintamateriaalitekniikoissa suurin osa suodatuspinnoista syntyy kuitujen ja niiden lomitse muodostuvasta rajapinnasta, joka voi olla sekä mekaanisesti että adesiolla vaikuttava.

Tärkeimmät tekijät ovat suodatuspinnan kokonaispinta-ala ja sen laadulliset ominaisuudet, kuten karheus, pesukunto ja massansiirtokyky. Tehokkuuteen vaikuttavat myös fysikaaliset voimat (paine) sekä konduktio, jolloin massan kulku suodatusnesteen läpi riippuu sekä pinta-alasta että rajapintojen rakenteesta. Suodatuspinnan käyttökelpoisuus heikkenee foulingin, eli tukkeutumisen, ja koncentraatiopolaarisuuden vuoksi, jolloin massan siirtyminen heikkenee ilman puhdistusta tai takaisinpesua.

Käytännön suunnittelussa suodatuspinnan arvoa pyritään optimoimaan suurentamalla tehokasta pinta-alaa ilman liiallista vastusta, sekä minimoimaan tukkeutumista kestävien materiaalivalintojen ja säännöllisten puhdistusohjelmien avulla. Suodatuspintaa arvioidaan sekä geometrian että todellisen, tehokkaan pinta-alan perusteella, käyttäen esimerkiksi permeabiliteetti- ja porositekokeita sekä (harvoin) pinta-ala-analyysiä.