金属多孔纤维毡气体过滤性能测试与分析

通过测试不同孔径纤维毡滤材的过滤效率、初阻力和容尘量,分析了孔径对这三种性能的影响,主要从纤维毡的孔径特点上分析了滤料对粉尘的拦截机理;另外,测试了同种样品在不同流量下的过滤效率和阻力,分析了气体流量对过滤效率和阻力的影响,这种影响主要是气体流量大小对颗粒运动方向所产生的。同种样品在粉尘浓度不变,流量较小时,在0.2~0.3μm颗粒段,粒径越大效率越低;同样在粉尘浓度和流量不变,样品孔径较大时,也存在这种现象。     

PM 2.5过滤材料制造技术

概述了工业烟气的成分和性状,简要的介绍了现有的常用滤料技术。介绍了超细纤维非织造布过滤效率高、过滤阻力小、容尘梯度结构好、寿命长等方面的优点,详细阐述了超细纤维非织造布过滤材料和覆膜过滤材料的制造工艺,并阐明了其中尚未解决的一些问题。文章认为,实际的应用中应根据具体的工况来选择相应的滤料。     

基于纤维取向的纳米纤维滤料设计及其性能

通过基于霍夫变换的图像分析法获取静电纺纳米纤维取向分布信息,分析纤维取向对纳米纤维滤料性能的影响,并据此设计制备了中间为杂乱纤维层、两侧为相互垂直的取向纤维层构成的复合纳米纤维膜滤料。采用扫描电镜对纳米纤维膜形貌进行观察并获取SEM图像,进行了透气性、拉伸性能、孔径尺寸和过滤性能测试。结果表明,纳米纤维膜纤维分布方向拉伸断裂强度高,纤维取向各向异性比例理论值和实验值相吻合,纤维取向是影响纳米纤维膜力学各向异性的主要参数;取向纳米纤维膜滤料孔径较大且有许多微粒可逃逸的通道,其过滤效率和过滤阻力均较低,与文献中报道的数值模拟结果相一致;所设计制备的复合纳米纤维膜滤料结合了取向纳米纤维膜滤料力学性能优良和杂乱纳米纤维膜滤料过滤效率高的优点,其纵向和横向断裂强度分别为8.85MPa和8.71MPa,气流流速为25L/min时过滤效率高达99.691%。     

密度梯度复合滤料的结构与过滤性能研究

以聚丙烯(PP)纺粘布(简称纺粘布)为支撑层、PP熔喷布(简称熔喷布)为中间滤层、静电纺聚乳酸纳米纤维布(简称电纺布)为表面滤层,制备三级密度梯度结构复合滤料(简称三级梯度滤料),以纺黏布和熔喷布制得二级密度梯度结构复合滤料(简称二级梯度滤料),借助自动滤料测试仪等研究了滤料的结构和性能。结果表明:纺粘布、熔喷布和电纺布的纤维平均直径分别为19.58,2.89,0.71μm,平均孔径分别为76.80,12.02,2.52μm;在纤维层单位面积质量相近的情况下,随着纤维平均直径变小,滤料平均孔径变小,纤维直径和滤料平均孔径的变动幅度基本一致。三级梯度滤料的平均孔径为2.12μm,孔径分布为0.89~4.40μm;与二级梯度滤料相比,三级梯度滤料孔径范围变窄,平均孔径下降了80.5%,在气体流量为32L/min时,对空气动力学质量中值直径为0.26μm的NaCl气溶胶的过滤效率达到99.2%,过滤效率提高了66.7%,三级梯度滤料综合过滤性能得到明显提升;密度梯度滤料的阻力具有加和效应,约等于各纤维层阻力之和,密度梯度滤料的过滤效率不具有加和效应,主要取决于过滤效率最高的纤维层。     

水泥窑协同处置用新型覆膜滤料性能研究

为满足水泥窑协同处置固废技术的需求,开发了新型耐酸玻璃纤维/P84复合毡覆膜滤料(以下简称F-NS覆膜滤料)。对比研究了该滤料与普通玻璃纤维/P84复合毡覆膜滤料(以下简称常规滤料)的性能,结果表明该滤料断裂强力及耐酸性能明显优于常规滤料。对协同处置水泥窑尾粉尘进行了粒径分析,并测试了耐酸滤料的孔径分布,最后利用粉尘过滤效率测试系统对F-NS覆膜滤料进行了过滤性能测试,测试结果均表明该滤料拥有良好的过滤性能。     

三维卷曲涤纶对汽车用过滤材料性能的影响

为了探讨三维卷曲涤纶对汽车用过滤材料性能的影响,设计了五组不同纤维原料配比的对照试验,利用干法针刺技术制备了面密度为300 g/m~2、针刺密度为500刺/cm~2的涤纶针刺过滤材料,对过滤材料的孔径分布和平均孔径大小进行了相关测试。试验结果表明:一定含量的三维卷曲涤纶与常规涤纶进行混纺有利于改善过滤材料的过滤性能;并且随着三维卷曲涤纶含量的增加,过滤材料的断裂强力降低,断裂伸长率增大,过滤材料的过滤孔径逐渐向大孔径分布。依据各组性能测试,综合评判分析得出三维卷曲涤纶与常规涤纶最佳质量比为30∶70。     

PLA超细纤维/非织造吸声材料的制备及性能

目前石油基多孔吸声材料在市面上被广泛应用,在环保方面仍存在一系列问题亟待解决,因此需要开发绿色可降解的多孔吸声材料。首先以聚乳酸(PLA)纤维为原料,通过针刺非织造工艺制备了PLA针刺非织造材料,考察了针刺道数、纤维喂入量、针刺深度对非织造材料结构和吸声性能的影响。结果表明,较大的纤维喂入量和适当针刺深度能够显著提升非织造材料的吸声性能,在针刺道数8道和针刺深度5 mm下制备的面密度为300 g/m²的针刺非织造材料(PLA_300-8-5)吸声系数可达0.56。采用静电纺丝技术制备不同形貌的PLA超细纤维,并将其与PLA_300-8-5非织造基材复合,构建PLA超细纤维复合吸声材料,探究了纤维形貌及超细纤维膜厚度对材料吸声性能的影响,结果表明,多孔纤维及较厚的纤维膜可以有效增强吸声性能。PLA超细纤维复合吸声材料的构建为后续新型高效吸声材料的设计开发提供一定的理论基础。     

PLA/PET复合滤料的制备及性能研究

为了获得高效防尘口罩的过滤材料,以聚乳酸(PLA)为原料,采用静电纺丝方法制备PLA纳米纤维并沉积在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布基材的表面,制备静电纺PLA/PET复合过滤材料。研究了复合过滤材料的结构、纤维直径及过滤性能。结果表明:PLA/PET复合滤料显著改善PET非织造布的过滤性能;随着PLA纺丝液的质量分数的增加,PLA/PET复合滤料的过滤性能逐渐变小;随着电压的增加,过滤性能逐渐增加;PLA/PET复合滤料的过滤效率可以达到98%以上,具有良好的高效防尘性能。     

表面改性玄武岩纤维滤料过滤性能研究

针对玄武岩纤维滤料表面改性后在常温及高温条件下过滤性能及表面形态开展研究。结果表明,在常温及高温条件下,滤料均呈现开始阶段过滤透气性好,阻力增加较慢,随着过滤过程的进行,滤料表面粉尘堆积,阻力增加变快的特点。相比于常温过程,过滤初始阶段由于滤料表面及浸渍纤维处理剂挥发消失,粉尘颗粒直接接触滤料表层直至纤维内部,以致滤料阻力增加速度更快,随着过滤过程的进行,阻力增加速度变慢,但过滤效率依然优秀。     

基于半焦为过滤介质的颗粒床过滤器除尘性能分析

为解决粉煤热解工艺中干馏气含尘量较大及颗粒床过滤器滤料再生问题,在颗粒床过滤器除尘实验装置上比较了半焦和石英砂两种滤料的过滤性能,分别采用单因素和正交实验法,考察了表观气速、滤料厚度、滤料粒径和粉尘进料浓度对颗粒床除尘性能的影响。结果表明:多孔介质半焦对粉尘的过滤效率明显高于石英砂;随着过滤时间的延长,除尘效率均呈现先增大后减小的趋势;从过滤质量因子角度考虑,当表观气速为0.35 m/s,滤料厚度为150 mm,滤料粒径为0.83 mm～1.25 mm时,颗粒床过滤器具有较高的过滤性能;粉尘进料浓度增加,在过滤前期除尘效率随之增大,但在过滤后期高进料浓度下除尘效率下降的速率较快。各因素对颗粒床过滤器最大除尘效率影响程度由大到小依次为:表观气速、滤料厚度、滤料粒径、粉尘进料浓度。当表观气速为0.25 m/s,粉尘进料浓度为10 g/m~3,床层厚度为150 mm,滤料粒径为0.38 mm～0.83 mm,除尘效率最大,为99.20%。