油品當中大量存在微米級微小水滴，這類水滴自重很小，難以依靠重力從油相中自主沉降。聚結脫水濾油機依靠聚結濾芯特殊纖維材質與孔隙結構，借助浸潤、吸附、融合一系列物理作用，把分散的細小水珠不斷匯集，形成尺寸更大的液滴，為后續油水分離創造條件。
聚結濾芯基材選用親水型纖維材料，纖維細密且呈無序交織結構，內部形成大量蜿蜒貫通的通道。混有水珠的油液持續涌入濾芯內部，油相能夠順暢流過纖維縫隙，水分子則更容易與纖維表面產生親和作用。流動途中，懸浮在油里的微小水滴接觸纖維后，會附著停留在纖維表面。

源源不斷的油液持續輸送新的微小水珠，陸續依附在同一根或者鄰近的纖維上。附著的水滴相互接觸之后，界面膜發生融合，多個小水珠合并為體積更大的水珠。隨著匯聚持續進行，纖維表面的水珠不斷長大，當水珠重量、流體拖拽力突破纖維的吸附作用力時，水珠脫離纖維結構，懸浮在油液之中。
濾芯內部梯度孔隙布局起到助推效果。濾芯由內向外孔隙逐步擴大，細小水珠在內層纖維完成初步附著融合，向外移動過程中還有更多機會與其他水滴碰撞結合。合理的孔隙排布可以避免水珠剛形成就被高速油流沖碎，保障融合過程持續進行。

介質流動速度是影響聚合效果的關鍵條件。流速過高時，油液沖擊力較強，還未充分融合的水珠容易被撕扯再次拆分，重新變回微小水滴；流速偏低，單位時間處理油量下降。按照油品粘度匹配運行流量，能夠平衡處理體量與水滴聚合效率。
油液內固體雜質會干擾聚結進程。泥沙、金屬碎屑覆蓋在纖維表層，會占據水珠附著點位，阻礙水滴與纖維接觸，削弱聚合效果。所以設備前端一般增設預過濾單元，提前截留粗大顆粒物，保護聚結濾芯維持穩定的聚結能力。
經過聚合生成的大尺寸水珠，跟隨油液流向分離濾芯。分離濾芯采用疏水材質，油液正常通行，液態水珠無法穿透濾材，受重力作用向下沉降匯集至集水倉，完成油水分離。

需要區分適用范圍，這套聚合機制對游離水滴作用明顯。當油液形成穩定乳化體系，水分子被油膜緊密包裹，很難接觸纖維完成附著融合，聚結效率會明顯下降。
依靠親水纖維的吸附碰撞實現水滴融合，是聚結脫水流程的核心環節。把控流量工況、做好前置雜質攔截，能夠保障微小水滴持續聚合，充分發揮聚結脫水濾油機的脫水效能，降低油品水分帶來的各類隱患。