用粒度分布参数计算单相渗透率

渗透性介质的单相渗透率取决于基体内部相互连通的孔隙系统的物理性质(如孔隙度和曲折度)和它的粒度分布(psd)统计参数。一个描述渗透率与孔隙级别性质之间关系的表达式是卡尔曼一科泽尼(Carman—Kozeny)方程(简称CK方程)。这个方程在过去曾被用来描述渗透性形成的机理,因为它提供了一个介质属性和流动阻力之间的连接关系。因为CK方程未曾被应用于具有混合粒度的介质,因此我们修改了CK方程,用粒度分布统计参数与基体物理性质来描述未固结介质的单相渗透率。我们发现,能够把未固结介质的渗透率与粒度分布参数联系起来,这个关系与已经发表的资料相匹配。它通常不适用于渗透率小于1μm~2(约1达西)的介质,可能是因为在这个渗率范围内的介质中,并非所有孔隙空间中的流体都能流动。在这个模型被实验数据部分验证后,我们用它来研究渗透性介质的渗-孔关系及渗透率变化的原因。这将有可能解释很多在野外露头研究中所观察到的渗透性差异。     

非织造土工布孔径分布与渗透性能关系的研究

在过滤和排水领域中 ,非织造土工布的孔径及其分布是一项非常重要的指标 ,与土工布的渗透性能密切相关。本文在前人研究的基础上利用PoissonPolyhedron理论对非织造土工布的理论孔径分布和最大孔径进行了研究 ,得出非织造土工布孔径分布与渗透性的关系。测试非织造土工布样品得到的垂直渗透系数与理论计算值相接近     

渝东南地区五峰-龙马溪组页岩纳米级孔隙特征及其成藏意义

通过氮气吸附法可得到页岩比表面积、孔径分布、孔体积等参数,结果表明,渝东南地区五峰-龙马溪组段页岩样品比表面积为5.17~13.64m2/g;孔体积为3.02~8.89×10-3ml/g;平均孔径为5.12~6.58nm。对页岩各孔隙参数之间的相关性进行分析,结果表明,当孔径小于5nm时,随着孔径的增大,比表面积迅速减小,孔径大于5nm左右,随着孔径的增大,比表面积基本上保持不变;微孔的孔体积与孔径具有负相关关系,中孔和宏孔的孔体积与孔径呈明显的正相关关系。分析影响页岩孔隙发育的因素,认为矿物组分、有机质成熟度、有机质含量是影响页岩纳米级孔隙发育的因素,但有机质含量对纳米级孔体积和比表面积的发育起绝对控制作用。     

用于低度白酒的活性炭孔隙结构及表面化学性质的分析与表征

测定了5种活性炭材料的氮吸附等温线、红外光谱和Boehm滴定值。用不同的理论方法对其孔隙结构及表面化学性质进行了分析和表征。并讨论了低度白酒降度处理过程中活性炭的选择。结果表明,1;学活性炭样品的比表面积最大,孔径主要分布在2～20nm的中孔范围内,2;学、3;学、4撑、5;学样品的孔径主要分布在小于2nm的微孔范围内。5种活性炭样品所具有的表面基团相似且含量不大,但存在一定的差异。1#学样品最适宜于白酒降度除浊。     

多层非织造织物的透气率--实验结果与理论结果的对比

由于非织造结构材料的产业化用途不断扩大 ,对于像透气率这样的特殊性能的预测变得非常重要。透气率会影响声音的吸收、过滤和热性能等指标。多层多相非织造织物的总透气率可以用几种不同的测试系统来测试 ,也可以根据关于流体流动特性的不同观点来推断。流体通过多孔材料时的压力梯度是流体粘度、流体和材料的密度、流动速率和材料的孔隙度的函数。考察通过多孔材料的流动时 ,流体所流过的孔隙的形状、排列和孔径的分布非常重要。实际上透气率和孔隙率之间不存在简单的相关关系 ,因为流动速率强烈地依赖于流过通道的尺寸、形状和曲折度。曲…     

氮气吸附法表征棉纤维的孔结构

与电子显微镜观察法(TEM)相比,用氮气吸附法测定棉纤维孔结构是一种更有效的方法,它可以进行大容量试样测量和得到更多的孔结构信息。通过解析吸附等温线和DFT分析对棉纤维孔结构(孔体积、孔直径分布)进行表征。结果表明:在棉纤维内部存在开放的孔隙,孔径为2.2 nm的孔体积分布密度最大,孔径在2.0~4.0 nm的孔体积占总孔体积的68.16%,孔径超过5.0 nm的孔体积占总体积的18.49%。     

具有多种用途的多孔聚四氟乙烯薄膜材料

美国罗德岛州Ｓａｕｎｄｅｒｓｔｏｗｎ的Ｄｅｗｅｌ工业公司正在开发可定制的全新系列聚四氟乙烯多孔薄膜材料Ｐｏｒｏ Ｔｅｘ ,其孔隙尺寸从 5 μｍ到 0 0 5 μｍ有许多规格 ,而且孔隙尺寸及其分布都非常均匀 ,能适应医学及科研许多方面多种多样的应用。特别适用于高性能液相色谱分析、微米级过滤、制作通风介质、测试萃取吸干材料以及所有要求液、气相过滤及液体毛细管芯吸等方面。这种聚四氟乙烯多孔薄膜具有极好的孔隙度、耐用性和机械强度 ,已成为净化酸性液 (气 )、碱性液 (气 )和溶剂的最佳过滤材料。当然因它具有优异的耐化学性 ,…     

非织造材料孔隙结构的定量表述

利用计算机图像处理技术,提取了孔隙尺寸、孔隙形状和纤维取向分布等直观表达非织造纤维材料结 构的参数;利用新的几何学———分形几何,对非织造纤维材料的孔径分布情况进行分析,获得孔径分 布分形维数。在此基础上研究纤维网单位面积质量和特征长度对纤维网结构的影响,以及孔径分布 分形维数与通透性能之间的关系。     

多因素对纸张孔隙结构和渗透性能的影响研究

纸张的微观孔隙结构直接影响其性能。为实现对纸张结构的调控,本研究以棉浆、阔叶木浆和针叶木浆为原料,利用毛细管流动孔径分析仪研究纤维种类、打浆度和定量对纸张孔隙结构和渗透性能的影响。结果表明,随着打浆度和定量的增大,3种纤维原料抄造纸张的孔径都逐渐减小,孔径分布范围和峰值也随之往更小的孔径方向变化,渗透性能下降;相比于定量因素,打浆对纸张孔径及其分布影响更大,进而影响纸张的渗透性能。上述研究结果有助于实现对纸张结构的调控,推进多孔纸基材料的设计和开发。     

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...     

Applicability of colloid filtration theory in size-distributed, reduced porosity, granular media in the absence of energy barriers

The vast majority of colloid transport experiments use granular porous media with narrow size distribution to facilitate comparison with colloid filtration theory, which represents porous media with a single collector size. In this work we examine retention of colloids ranging in size from 0.21 to 9.1 μm in diameter, in columns packed with uniform and size-distributed borosilicate glass bead porous media with porosity ranging from 0.38 to 0.28. Conditions were favorable to attachment (absent a significant energy barrier). The goal was to determine the applicability of colloid filtration theory to colloid retention in these media. We also directly observed deposition at the pore scale in packed flow cells. The pore domain was characterized via high resolution computerized X-ray micro tomography (HRXMT). The flow field was examined using Lattice-Boltzmann flow simulation methods (LBM). The influence of preferential flow paths on colloid retention in the lowest porosity media was accounted for by correcting the fluid velocity. Straining in pore throats too small to pass was not a significant contributor to colloid retention despite colloid-to-collector size ratios up to 0.05. Mechanistic simulations via the Ma-Pedel-Fife-Johnson correlation equation (MPFJ) for colloid filtration predicted the experimentally observed trends in deposition with porosity when a number-based mean grain size was used.     

Effects of porosity gradient of multilayered electrospun nanofibre mats on air filtration efficiency

Performance of the nanofibrous filter media is determined by fibre diameter and pore size distribution of the membranes. In this study, an attempt is made to fabricate a nanofibrous multi-scale filter media by simply varying the layer-by-layer-assisted stacking structure and composition of individual fibres within the single layers. These structural controls of the filter membrane helped to form a skeletal frame-worked membrane with controlled filtration efficiency and pressure drop aerosol particle filtration application. Altering the right electrospinning parameters, layering structure of the membrane resulted in changes in average fibre diameter and pore size distribution, especially in the middle layer of media, while a gradient in pore size and its distribution was created. The results of measurements of pressure drop and filtration efficiency indicated that by changing the gradient in pore size and its distribution in the middle membrane, keeping other layers constant, the pressure drop and filtration efficiency can be effectively tuned. The results suggested that this developed filter media could be used as promising materials for a variety of potential applications in high efficiency particulate air filters with tunable characteristics.     

PSA/BAS水刺滤料过滤性能研究

以玄武岩纤维(BAS)机织布为底层,芳砜纶(PSA)为面层,采用水刺工艺使二者结合制得PSA/BAS水刺滤料.测试了PSA/BAS滤料的过滤性能,并与100％ PSA针刺滤料和BAS机织布进行对比,分析了PSA/BAS水刺滤料用于袋式除尘的技术特点.结果表明:在不同过滤速度下,清洁PSA/BAS水刺滤料对粒径≥6μm颗...     

非织造材料孔径与过滤性能关系的研究

对熔喷和针刺非织造过滤材料的孔径、透气性和过滤性能进行了测试,证明孔径的大小及分布对过滤性能有重要影响。熔喷非织造过滤材料与针刺非织造过滤材料相比较,前者有较高的过滤效率和较大的过滤阻力。     

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。     

非织造过滤材料的孔隙结构与透气性能研究

研究了非织造过滤材料的孔隙结构与透气性之间的关系。分析了材料的厚度、纤维线密度、不同非织造工艺形成的材料密度、热粘合所形成的纤维粘结点形态和粘合面积对材料孔径及其分布的影响。     

无机添加剂对聚醚砜复合膜的结构与性能研究

为改善以聚醚砜涂层的PP熔喷非织造布的空气过滤性能,实验以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成孔剂,无机物LiCl、ZnO和SiO 2为添加剂,PP熔喷非织造布作为支撑材料,通过改变无机添加剂的质量分数,从而制备得到不同性能的复合膜材料。通过测试表明,随着添加剂质量分数的增加,LiCl的复合膜透气性下降,过滤性能先提高后下降,膜的孔径降低;ZnO的复合膜透气性先增加后下降,过滤性能有所增加,孔径略有增加;SiO 2的复合膜透气性降低,过滤性能增加,平均孔径降低。     

熔喷非织造材料厚度对过滤性能的影响

熔喷非织造过滤材料广泛地应用于空气和液体过滤领域。根据熔喷非织造材料的过滤机理,研究了材料厚度变化对过滤效率及其他滤效参数的影响。试验数据表明:随着熔喷非织造材料厚度的增加,过滤效率显著提高,材料的平均流量孔径和泡点孔径减小,而泡点压力、平均流量压力和过滤阻力增大。     

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。     

非织造布孔径分布及过滤效率研究

非织造布是一类具有三维网络结构的多微孔材料,微孔结构形态是非织造布的一项重要性能指标,与过滤效率密切相关。测试了水刺非织造布的孔径、孔径分布以及过滤效率和阻力,研究了不同气体流量和不同试样层数(厚度)时试样的过滤效率和阻力的变化趋势。结果表明:非织造布可以过滤粒径比其孔径小很多的颗粒,过滤性能优良;在增加非织造布层数时,可以通过降低流量的方法达到既提高过滤效率,又降低过滤阻力的目的;在非织造布层数相同的条件下,采用更小直径的纤维制造非织造布,可以在不增加阻力的情况下大大提高过滤效率。