空气过滤器捕集灰尘，主要依靠如下五种机械物理效应：惯性效应、拦截效应、扩散效应、筛效应、静电效应。为了便于说明，假设灰尘均为球形，并且与过滤器内部纤维接触时会因范德华力粘在纤维上。
惯性效应
较大的灰尘粒子在气流中做惯性运动。气流遇纤维绕行，较大的灰尘因惯性来不及绕过而直接撞到纤维上。气流速度越高，灰尘粒径越大，纤维越细，纤维数量越多，灰尘因惯性力撞击纤维的可能性越大。
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拦截效应
小而轻的灰尘随气流运动。当气流绕过纤维时，擦到纤维表面的灰尘被拦截下来。拦截效应与气流速度无关。灰尘粒径越大，纤维越细，纤维越密，拦截效应越强。因此，为了获得好的拦截效应必须增加滤料中的纤维数量。
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扩散效应
小于1um的灰尘因受空气分子的撞击，通常做无规则扩散运动，也称“布朗运动”。如果撞到纤维上就会被捕获。灰尘粒径越小，纤维越细，气流速度越小，扩散运动就越剧烈，灰尘撞击纤维的机会越多。
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筛效应
灰尘的直径如果大于纤维之间的简隙，就会被拦住。
综上所述，要使空气过滤器对小灰尘粒子过滤效果好，其过滤材料中必须含有数量足够多的细纤维。
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静电效应
过滤器纤维和空气中的灰尘因此由于多种原因可能带上静电，灰尘会因此吸引到纤维上。但在实际使用中，空气中的烟气和有机气体会使这种静电效应很快消失。纤维很粗的化纤新过滤器往往因自带静电而有较高的初始效率，但在实际使用中过滤效果骤减。用户在选用这种过滤时，应倍加小心。
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