Difüzyon: Akışkandaki daha küçük parçacıklar, özellikle nanometre boyut aralığındakiler, termal enerji nedeniyle rastgele Brownian hareketi sergiler. Bu parçacıklar filtre ağından geçerken liflerle çarpışır. Bazı parçacıklar bir fiberle çarpıştıklarında sıkışıp kalabilir ve moleküler kuvvetler nedeniyle yüzeyine yapışabilir. Difüzyon, ultra ince parçacıkların yakalanmasında önemli bir rol oynar.
Yakalama: Fiberler arasındaki boşluklardan daha büyük olan daha büyük parçacıklar, durdurma mekanizması yoluyla yakalanabilir. Bu parçacıklar sıvı içinde hareket edip liflere yaklaştıkça, tıpkı örümcek ağına uçan bir sinek gibi, liflerle temas edebilir ve yakalanabilirler. Parçacığın yörüngesi, fiberin varlığıyla değiştirilerek yakalamaya yol açar.
Çarpma: Bu mekanizma özellikle daha büyük boyutlu ve daha yüksek momentumlu parçacıklar için etkilidir. Sıvı, filtre ağından aktığında, yeterli momentuma sahip parçacıklar yolları boyunca devam eder ve liflerle çarpışarak sıkışıp kalırlar. Parçacıklar esas itibarıyla sıvı akışıyla liflerin üzerine "çarpılır".
Yapışma: Bazı parçacıklar, elektrostatik kuvvetler veya diğer çekici etkileşimler nedeniyle elyaflara yapışabilir. Örneğin, filtre elyafları yüklüyse veya belirli bir yüzey kimyasına sahipse, zıt yüklü veya tamamlayıcı kimyasal özelliklere sahip parçacıkları çekebilir ve tutabilirler.
Derinlik Filtrasyonu: Birçok fiber filtre ağının önemli bir özelliği derinlik filtrelemesidir. Bu, parçacıkların yalnızca liflerin yüzeyinde sıkışmakla kalmayıp aynı zamanda filtre matrisinin derinliğine de nüfuz ettiği anlamına gelir. Birbirine bağlı lifler, parçacıkların gezinmesi gereken labirent benzeri bir yapı oluşturarak yakalanma şansını artırır ve tıkanmayı önler.
Gözenek Boyutu ve Dağılımı: Lifler arasındaki boşlukların veya gözeneklerin boyutu ve dağılımı, hangi boyuttaki parçacıkların yakalanabileceğinin belirlenmesinde kritik bir rol oynar. Daha küçük gözenekler daha küçük parçacıkları etkili bir şekilde yakalarken, daha büyük gözenekler daha büyük parçacıkların geçmesine izin verir.
Akış Dinamiği: Filtre ağından geçen akışkanın akış hızı da filtreleme işlemini etkiler. Orta düzeyde bir akış hızı, parçacıklar ve lifler arasında yeterli temas süresine izin vererek yakalama verimliliğini artırır.
Kullanılan elyafların özellikleri ve filtre ağının genel tasarımı ile birlikte bu mekanizmaların kombinasyonu, filtreleme verimliliğini ve etkinliğini belirler. Filtre ağlarının genellikle amaçlanan uygulamaya göre belirli mekanizmaları optimize etmek için tasarlandığını belirtmekte fayda var. Örneğin, bazı filtreler ince partiküllü maddeleri yakalamada üstün olacak şekilde tasarlanabilirken, diğerleri daha büyük partikül yakalamaya veya hava akışı kapasitesine öncelik verebilir.
