静电纺高效防尘复合滤料的制备及其性能

为获得无毒无害高效防尘口罩的过滤材料,采用静电纺丝技术制备直径为（0.088±0.01）μm的锦纶6∕ 壳聚糖（PA6/CS）共混纳米纤维,与丙纶熔喷非织造布复合形成高效防尘复合滤料,研究了静电纺丝时间对复合滤料表面形貌、孔径及其分布、过滤性能和透气透湿性能的影响。结果表明,静电纺（PA6/CS）纳米纤维层可显著提高丙纶熔喷非织造布的过滤效率,静电纺丝 90 min 后复合滤料对 NaCl 气溶胶的过滤效率达到99%以上,明显高于丙纶熔喷非织造布的过滤效率（29%）,但是随着静电纺丝时间的延长,复合滤料的孔径、过滤阻力和透气性能明显下降,而透湿性能变化不明显。     

后处理工艺对聚苯硫醚滤料清灰性能的影响

为研究滤料清灰性能的不同影响因素,选取４种聚苯硫醚（PPS）纤维滤料,即未经后处理、烧毛、聚四氟乙烯（PTFE）乳液浸渍和PTFE 微孔膜覆膜处理的滤料为试样,采用滤料动态过滤性能测试仪测试了４种聚苯硫醚纤维滤料的清灰性能,通过扫描电镜观察了过滤前后滤料的表观形貌。测试结果表明：在试验周期内,这４种滤料中,覆膜滤料经粉尘过滤后剩余压差最低,清灰周期最长,清灰性能最为优异;未经处理滤料清灰性能次之;PTFE乳液浸渍滤料由于表面纤维间充满着PTFE 乳液固状物,其清灰性能较差;烧毛处理滤料表面留有面积较大的PPS 纤维烧焦物质,其清灰性能最差。     

聚苯硫醚纤维对其复合滤料结构及力学性能影响

为分析不同质量分数聚苯硫醚(PPS)纤维网的表观形貌、复合过滤材料的形态结构和力学性能,将玄武岩纤维与PPS纤维以不同质量分数混合,经开松、梳理、交叉铺网、预针刺和主针刺等工艺制备成复合过滤材料,借助体视显微镜、扫描电镜、电子织物强力仪对其进行表征和分析.结果表明:添加PPS纤维,提高了纤维单纤化程度和排列杂乱程度,改善了纤维成网均匀性;增加了复合滤料中纤维与纤维、纤维与基材间的缠结;滤料的纵、横向断裂强力均显著提高,含30％ PPS纤维滤料的横向断裂强力是纯玄武岩纤维滤料的2.5倍.     

浸渍整理芳纶/PAN预氧化纤维滤料性能

以PTFE乳液和水性环氧树脂为整理液主要材料,对芳纶/PAN预氧化纤维滤料进行浸渍整理以改善滤料过滤性能。采用扫描电子显微镜对滤料进行形貌观察,并对滤料进行了拉伸性能、透气性、孔径尺寸和过滤性能测试。结果表明:浸渍整理后滤料中的纤维及纤维孔隙间形成树脂附着物,使滤料透气性和孔径减小,最小孔径、最大孔径和平均孔径分别减小了 9.30%、9.75%和9.08%,过滤效率得到改善,对于粒径≥0.3、≥0.5、≥1.0和≥2.5 μm微粒过滤效率分别提高了 32.40%、16.91%、4.45%和2.98%,然而滤料的拉伸断裂强力和断裂伸长率无明显变化,可满足除尘器对滤料机械性能的要求。     

聚苯硫醚纺粘非织造材料的制备及其过滤性能

 纺粘法制备聚苯硫醚（PPS）非织造材料,首先对PPS原料进行DSC、TG分析以及熔体流动速率（MFR）测试,结果表明：PPS原料具有较好的热稳定性,熔点为280℃;熔体流动性在315℃时最好,为158.7 g/10min。在此基础上,利用纺粘无纺布实验机成功制备了PPS纺粘非织造布材料,并对其过滤性能进行了测试。结果表明：PPS纺粘非织造材料纤维平均直径为37.6μm,孔径呈正态分布,平均孔径为31.6μm,对10μm以上颗粒具有高达98.1%的过滤效率。     

表面改性玄武岩纤维滤料耐温性能的研究

玄武岩纤维滤料是一种理想的高温烟气过滤材料,其主要技术性能指标尤其是耐温性能优于玻璃纤维和普通化学纤维。对玄武岩纤维滤料表面改性前后,以及表面改性后玄武岩纤维滤料与无碱玻纤滤料的耐温性能和结构形态进行了对比研究。结果表明:经过表面处理的玄武岩纤维滤料在常温~400℃范围内其经、纬向断裂强力明显高于未经表面处理的滤料,在250~300℃之间滤料强力损失较大,300~400℃高温下强力进一步下降;表面改性处理后的玄武岩纤维滤料在常温~350℃下经、纬向断裂强力均大大高于无碱玻纤滤料。     

聚乙烯醇-乙烯共聚物纳米纤维增强聚丙烯微米纤维复合空气过滤材料的结构与性能

为提高常规纤维基空气过滤材料的过滤性能,采用熔融共混相分离法制备得到聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维并制成悬浮乳液,将聚丙烯(PP)针刺基材浸渍到悬浮乳液中进行冷冻干燥处理,得到PVA-co-PE纳米纤维增强PP微米纤维骨架复合空气过滤材料。借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、静电电位计、孔径分析仪及滤料综合测试台对过滤材料的结构及性能进行表征。结果表明:当纳米纤维的面密度为9.34 g/m²时,复合空气过滤材料对尺寸为0.3 μm的NaCl气溶胶粒子的过滤效率为99.936%,阻力压降为81 Pa,品质因数为0.091 9 Pa^-1,且复合过滤材料的拉伸强度及拉伸模量相比PP针刺基材均增加50%。     

腈纶预氧化丝/芳纶针刺滤材的性能

为获得低成本、高效率空气过滤材料,制备了一种以腈纶预氧化丝为主,并混入不同质量分数芳纶的复合滤材,对其形态、纤维缠结性能、力学性能、透气性、孔径尺寸和过滤性能等进行表征和分析。结果表明：纤维的直线段长度可用来表征滤材纤维缠结程度;添加芳纶,提高了纤维缠结程度和滤材的致密性,提高了滤材断裂强力和 断裂伸长率,减小滤材孔径尺寸;对于粒径≧1.0 μm 和≧2.5 μm 的微粒,芳纶质量分数小于10% 时,复合滤材过滤效率无明显变化,芳纶质量分数大于10%时,复合滤材过滤效率随着芳纶质量分数增大而显著提高。     

丙纶针刺滤料的PTFE乳液浸渍工艺研究

丙纶经针刺工艺加固,将所得的针刺滤料进行聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍处理,研究乳液质量分数、浸渍时间、烘焙温度和烘焙时间四项工艺参数对滤料过滤性能的影响。正交试验结果表明:各参数对滤料过滤性能的影响程度为烘焙时间乳液质量分数浸渍时间烘焙温度;使针刺滤料过滤性能提高最大的工艺参数为乳液质量分数6%、浸渍时间7 min、烘焙温度135℃、烘焙时间4 min,所得针刺滤料的过滤效率提高76%,平均孔径减小7.866μm。     

梯度结构双组分纺粘水刺非织造材料的制备及其性能

为探究梯度结构对超细纤维非织造材料性能的影响,通过双组分纺粘技术和不同水针压力作用下的水刺开纤技术,用一步法制备了不同面密度（80、120、160 g/m2 ）的梯度结构双组分纺粘水刺非织造材料,并分析了水针压力对结构和透气透湿、力学、过滤性能的影响。结果表明：当面密度一定时,随着水针压力从15 MPa 的增大到28 MPa,双组分纺粘水刺非织造材料的厚度减小,平均孔径减小,透气透湿性能下降;纵/横向断裂强力先增加后减小,断裂伸长率先减小后增加;过滤效率和过滤阻力均增加,其中当面密度为80 g/m2 ,水针压力为11MPa 时,过滤效率（0.85 μm 粒径）和过滤阻力分别达到66.8%和25.1 Pa。     

Fabrication and characterization of pre-oxidized PAN composite filters

In order to develop efficient and low-cost hot gas filtration medium, composite filters were prepared with PTFE fabric as the substrate, and mixing of OPAN fiber and PPS fibers as functional layers. The fiber entanglement was evaluated via image analysis, and some other characteristics, such as tensile properties, pore size, thermal stability, and filtration performance were also discussed. The results showed that with increasing ratio of PPS fibers, the fiber entanglement, breaking strength, thermal stability, and filtration efficiency increase, while the pore size decreases. Mixing with 40% weight PPS fiber leads to the filtration efficiency of the composite filter increasing from 64.68 to 94.68% for removing particles with a diameter of 2.5 μm.     

芳纶纳米纤维改性聚四氟乙烯/聚苯硫醚针刺毡的制备及其性能

为提高耐高温聚四氟乙烯/聚苯硫醚(PTFE/PPS)针刺毡的过滤效率,在其表面涂覆了不同质量分数的芳纶纳米纤维(ANF)分散液得到PTFE/PPS/ANF复合针刺毡,对其微观形貌、元素组成、热稳定性、力学性能、孔径分布、透气性以及过滤性能进行研究。结果表明:芳纶纳米纤维分散液成功引入到PTFE/PPS针刺毡表面后在针刺毡内部呈现微纳结构,其对针刺毡的热稳定性和力学性能几乎没有影响;PTFE/PPS/ANF复合针刺毡对不同粒径的颗粒物过滤效率明显提高,尤其是对于粒径为1.25 μm颗粒物的过滤效率提高了37.9%,阻力仅有较少增加,针刺毡表面的纳米纤维膜在过滤过程中发挥了主要的过滤作用,基本实现了高效低阻效果。     

纳米SiO2/PTFE乳液整理对聚苯硫醚滤料性能的影响

为进一步提高聚苯硫醚（PPS）耐高温过滤材料的各项性能,更好的将其应用于高温高腐蚀性环境的烟气过滤领域,本文研制了纳米SiO2/PTFE复合整理液,并应用该复合整理液对针刺PPS耐高温过滤材料进行整理试验。通过对整理后PPS耐高温过滤材料的耐磨性、孔径、过滤效率等性能进行表征,结果表明,通过PTFE乳液和纳米SiO2分散液的复合进一步改善了过滤材料的耐磨性和过滤效率等性能。在试验的基础上,得出了最佳热处理工艺：热处理温度为250℃,热处理时间150s。     

PTFE发泡涂层整理对芳纶针刺毡滤料性能的影响

为获得性能优良的工业过滤材料,将聚四氟乙烯(PTFE)乳液发泡后对芳纶针刺毡进行涂层整理。详细探究发泡涂层前后,芳纶针刺毡面密度、厚度、透气性、力学性能、耐磨性、表面形貌、孔径及过滤性能的变化情况。结果表明:经PTFE发泡涂层整理后,芳纶针刺毡的面密度和厚度均稍有增加,透气性和纵横向断裂强力无明显下降,耐磨性显著提升,纤维表面附着有PTFE膜状物,孔径也明显减小;在保证过滤阻力基本不变的情况下,复合针刺毡对0.3μm的聚苯乙烯颗粒的过滤效率可从41.03%显著提升至63.24%。     

PPS/PTFE纤维复合水刺耐高温过滤材料的制备与性能研究

将PPS/PTFE纤网用水刺工艺覆盖在经过预针刺的"夹心层"结构的PPS纤网上,制得复合水刺滤料。试制了三种不同PPS/PTFE混合比的复合滤料,并测试了其基本性能和过滤性能。结果表明:PPS纤维与PTFE纤维的混合比对复合水刺滤料的性能有一定影响;该滤料具有高效率、低阻力、长寿命和耐高温等优良性能,可应用于高温除尘过滤领域;采用水刺工艺加工PPS/PTEF纤维复合耐高温滤料可以降低滤料的生产成本和提高其过滤性能。