静电纺醋酸纳米纤维滤膜的制备及性能分析

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,制备了醋酸(CA)不同质量分数、不同纺丝时间的CA纳米纤维膜,研究了CA质量分数和纺丝时间对CA纳米纤维膜的微观形貌、透气性、过滤性能等性能的影响。结果发现:随着CA质量分数和纺丝时间的增加,CA纳米纤维膜的透气率先减小后增加,过滤效率和阻力压降均先升高后降低,当CA的质量分数为12%,纺丝时间为60 min时,透气率达到247.67 mm/s,水接触角104°,过滤效率为99.94%,阻力压降为238.14 Pa,此时品质因子达到最大数值为0.030 95 Pa~(-1)。     

高温陶瓷纤维膜材料的制备及影响因素分析

本文以多晶莫来石纤维、SiO2/B2O3体系结合剂为主要原料,采用真空旋转抽滤成 型工艺,制备了高温陶瓷纤维膜材料,研究了浆料性能、结合剂加入量、成型压力对陶瓷纤维 膜材料各项性能的影响。实验结果表明：浆料粘度、结合剂量及成型压力对纤维膜材料的性能 有显著影响。当浆料的粘度为 2000 mPa?s ~ 2500 mPa?s、结合剂含量为 39 wt% ~ 42 wt%、成型 压力为 ?0.04 MPa 时,可获得均匀结构的陶瓷纤维过滤材料。材料气孔率大于 88%,透气阻力 为 82 Pa,抗压强度为 1.75 MPa,可几孔径为 90 μm。     

陶瓷纤维过滤材料的制备和性能

为制备一种低阻力、较高机械强度和耐一定温度的刚性过滤材料,分别将剪短的氧化铝纤维、硅酸铝纤维和高铝纤维通过机械搅拌均匀分散在水玻璃中制成浆料,然后真空吸滤成形、烘干、高温烧成过滤材料,测试三种滤材的过滤阻力和抗弯强度后发现,氧化铝纤维和高铝纤维滤材的性能较好。把氧化铝纤维和高铝纤维按不同比例混合,以相同的工艺制备过滤材料,通过对滤材的性能分析,确定当氧化铝纤维和高铝纤维的比例为9∶1,800℃烧成,可得到过滤阻力为41Pa/m/min,抗弯强度为6.9MPa,孔隙率为78%的过滤材料。     

一种新型超高温气固分离陶瓷材料的制备研究

以普通硅酸铝纤维为骨架材料,加入一定比例的碱金属氧化物和高温陶瓷结合剂,制备出一种新型分离高温含尘气体的多孔陶瓷纤维复合材料.实验研究表明普通硅酸铝纤维中加入1.0wt％碱金属氧化物和10wt％高温陶瓷结合剂,制备出的材料1300℃烧成后具有优异的性能.该材料过滤阻力为143.66 Pa(过滤速度1m/min);抗折强度为5.6 MPa;收缩率为5.41％;气孔率为84.3％;过滤测试环境中粒径大于或等于2.5 μm粒子的过滤效率为99.99％;脉冲反吹40次后过滤阻力增幅为14.8％,且后续反吹不再显著上升.     

高温气体净化用陶瓷纤维过滤材料的制备及性能

本文采用真空旋转抽滤成型工艺,以莫来石纤维为主要原料制备了高温气体净化 用陶瓷纤维过滤材料,研究了纤维浆料搅拌时间和烧结温度对纤维膜材料性能的影响,评价其 过滤及热震性能。实验结果表明：当纤维膜浆料搅拌 2 h 时,在 1000?C 下烧结可以制备出过抗 压强度为 4.75 MPa、透气阻力 95 Pa、气孔率为 85%、平均孔径为 70 ?m、显微结构均匀的纤维 膜材料,其除尘效率可达 99.99%,且具有良好的热震性能。     

岩棉纤维制备气固分离陶瓷材料的性能

以岩棉纤维和淀粉为主要原料,水玻璃为粘结剂,CMC为塑性剂,采用压制成型的方法制备了气固分离陶瓷材料。实验探讨了淀粉含量和烧制温度对材料抗折强度、过滤阻力和气孔率等性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)对多孔陶瓷的显微结构进行表征。实验结果表明:当淀粉含量为25%、烧制温度为800℃时,材料抗折强度达7.8 MPa,过滤阻力为172 Pa,显气孔率达72%,脉冲反吹180次后过滤阻力为218 Pa,且后续反吹不再显著上升。     

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%。     

湿式催化氧化/膜过滤组合工艺膜过滤机理

采用湿式催化氧化/膜过滤组合工艺,以Mo-Zn-Al-O粉末作为催化剂降解阳离子红GTL模拟染料废水,探讨在膜过滤过程中平均孔径为0.1 μm的微滤和0.022 μm的超滤聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的过滤机理。实验结果表明,两种膜过滤组合工艺对染料的降解效果均优于单独湿式催化氧化,0.01 MPa恒压条件下运行120 min后微滤和超滤的膜通量分别衰减了26.63%和16.48%,其原因是粉末催化剂可在微滤膜孔内部沉积形成中间阻塞过滤,后在表面形成滤饼层;而在超滤膜表面仅形成滤饼层。通过实验结果对膜阻力进行计算,可知在相同反应过程后微滤膜产生的不可逆阻力大于超滤膜。在不同反应条件下,催化剂的沉积量与膜阻力呈现线性相关。     

硅酸铝陶瓷纤维过滤管的制备与表征

本文研究制备陶瓷纤维过滤管所用硅酸铝纤维、硅溶胶和水之间的最佳配比及最佳成型工艺参数。并对陶瓷纤维过滤管的气孔率、孔径以及抗弯强度进行测试,运用SEM对试样进行微观分析。研究确定的最佳配比是硅溶胶含量为68wt%,硅酸铝纤维含量为12wt%,水含量为20wt%,真空抽滤成型时最佳抽滤压力为0.08MPa,最佳抽滤时间为5min。     

超疏水超亲油玻璃纤维过滤膜的制备及其乳化水分离效率

通过溶胶-凝胶法,以MTES(甲基三乙氧基硅烷)为前驱体,在玻璃纤维(玻纤)过滤膜表面直接进行水解缩合反应,制备具有高效油水分离功能的玻纤过滤膜材料。通过扫描电子显微镜和红外光谱分析MTES处理前后玻纤过滤膜的微观形貌与表面组成的变化,并通过接触角仪测试玻纤过滤膜的接触角,采用Karl Fischer水分仪测试玻纤过滤膜的油水分离效率。结果表明:经过MTES处理后,玻纤过滤膜的微观孔隙结构不变,而纤维表面布满疏水亲油的–CH3基团和纳米凸起结构,处理后的玻纤过滤膜有超疏水超亲油性能,玻纤过滤膜对乳化水的油水分离效率可以达到96.09%。     

简讯

一种造纸中段废水的微滤膜分离与回用技术——CN1486936本发明提供了一种造纸中段废水的微滤膜分离与回用技术。其特征在于:采用微滤膜过滤造纸洗涤、筛选、漂白工艺中产生的中段废水。首先将中段废水引入储槽,然后将中段废水用微滤膜分离,选用的微滤膜孔径范围在0.1￣100μm之间,膜层是由氧化铝或氧化锆材料制备;微滤膜过滤中段废水时,控制一定的流速、压力和温度让中段废水流经微滤膜面,流速为0.5￣1.0 m/s,压力为0.1￣0.5 MPa,温度为15￣100℃;过滤后的滤液称为渗透液,可以回用到洗涤、冷却、冷凝、稀释、补充场合。本发明的优点在于:…     

熔体静电纺丝制备高通量微滤膜

为研制出低成本高效过滤微滤膜,对熔体静电纺丝制备的聚丙烯(PP)纤维过滤膜进行了探究,通过改变电压、风速及温度等参数对单、双电极熔体静电纺丝进行试验,得出熔体静电纺丝双电极电纺膜性能优于单电极电纺膜的结论。采用熔体静电纺丝双电极装置制备出平均纤维直径2μm的过滤膜,验证了采用熔体静电纺丝制备高通量过滤膜的可行性,通过对比得出熔体电纺过滤膜的纯水通量是市售孔径0.45μm PP过滤膜的5倍之多,且对大于其纤维直径的微粒的截留率高达95%以上,力学性能好,可用作预过滤膜对污水进行预处理。     

静电纺纳米纤维/串珠纤维在低阻力过滤材料中的应用

利用浓度分别为15%和8%的二醋酸纤维素纺丝液,采用静电纺丝的方法在商业聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布表面同时复合沉积纳米纤维/串珠纤维混合均匀的纤维膜,并在纤维膜上再覆盖一层PET无纺布,制备了复合过滤材料。研究了纤维形貌对复合过滤材料过滤性能的影响,并分析了复合时间、复合电压和纳米纤维/串珠纤维纺丝液供液比对复合过滤材料过滤性能的影响。结果表明,在纳米纤维中加入串珠纤维有利于在保证过滤效率的前提下降低过滤阻力;随着复合时间的增加,过滤阻力先缓慢增长而后迅速增加,过滤效率则先迅速上升而后缓慢增加;随着复合电压的增加,过滤阻力有所下降而过滤效率变化不大,当复合电压增加到24 k V时,过滤效率得到提升但同时过滤阻力大幅增加;随着串珠纤维含量的增加,过滤效率和阻力总体上呈先下降后增大的趋势。当复合时间为60 min,复合电压为22 k V,纳米/串珠纤维供液比为10∶5时,所制备的复合过滤材料的过滤阻力仅为115 Pa,对0.5μm以上微粒的过滤效率达到96%以上。     

螺纹式喷头制备PAN纳米纤维及其空气过滤性能

以聚丙烯腈(PAN)为纺丝液,采用自主设计研发的螺纹式喷头静电纺丝装置制备了幅宽为600 mm的纳米纤维膜。通过扫描电镜和孔径测定仪考察了纤维形貌以及直径分布,并测试了纳米纤维膜对0.26μm氯化钠粒子的过滤性能。结果表明:纤维的平均直径为138 nm,平均孔径为1.98μm,纤维膜平均厚度为0.025 mm;PAN纳米纤维膜过滤效率为99.899%,滤阻为280.9 Pa。     

硅酸铝纤维制备高温气体除尘材料的性能

采用真空抽滤并加热处理的方法制备硅酸铝纤维高温气体除尘材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜和压汞仪分别对材料的显微结构、纤维分散性、孔径大小和分布进行了分析.结果表明,在800℃并保温1h加热处理后,材料的抗折强度达到3.14MPa,过滤阻力为79.75Pa/m/min,孔直径在10～80μm的孔占总体积的70.23％,气孔率达到72.99％.硅酸铝纤维多孔陶瓷材料具有较高的抗折强度,孔隙率和较低的过滤阻力,可用于高温条件下粉尘颗粒的过滤.     

碳化硅陶瓷膜管高温除尘实验研究

采用自制碳化硅陶瓷膜管对某电厂烟气进行了高温过滤性能和再生效果的实验研究。主要考察了三种陶瓷膜管的处理气量对过滤效率、阻力损失的影响以及反吹再生效果。结果表明,随着含尘烟气量的增加,过滤效率逐渐降低,同时压降损失逐渐增大;复合膜的过滤性能优于单一膜或支撑体,反吹再生效果最佳。     

专利信息

<正>一种高温含尘气体除尘系统本发明公开了一种高温含尘气体除尘系统,它包括可随烟气压力和含尘量大小而自动调节转速的膜转轮,膜转轮包括转轮和组合配装在转轮内的壁流蜂窝陶瓷膜过滤元件,在膜转轮左侧分别固定设置有含尘气体分布罩和集尘罩,在膜转轮右侧分别固定设置有排气罩和反吹空气分布罩,含尘气体过滤处理区面积大于反冲洗区面积。本发明可根据高温气体含尘量,烟气和目不暇接量     

无机膜回收分子筛催化剂过程阻力的研究与测定

介绍了无机膜回收分子筛催化剂过程中的膜污染机理及影响因素,阐述了滤饼层的形成是膜污染的主要来源,同时对膜阻力进行了测定。得出实验所用的无机微滤膜在23℃、错流过滤速度2 m/s、操作压力为0.1 MPa的操作条件下过滤分子筛催化剂过程中所产生的总阻力Rt为3.26×1012m-1,污染所产生的阻力Rf为2.733×1012m-1,组件自身的阻力Rm为5.27×1011m-1,Rf约为Rm的5倍,是导致膜通量下降的主要原因。     

不同相对湿度下亲疏水纳米纤维膜空气过滤性能实验研究

利用静电纺丝法制备了表面静态接触角为23.6°的具有亲水功能的PAN/PVP复合纳米纤维膜、接触角为81.2°的PAN纳米纤维膜、接触角为131.9°的具有疏水功能的PAN/PVDF复合纳米纤维膜。利用自行搭建的空气过滤实验台,在40%、55%、70%三种相对湿度下对三种纳米纤维膜进行空气过滤实验,对纳米纤维膜的过滤效率、阻力损失及品质因子进行分析。结果表明：三种纳米纤维膜的过滤效率随着相对湿度的增大而升高,PAN/PVP膜和PAN膜的阻力损失随着相对湿度的增大而增加,PAN/PVDF的阻力损失随着相对湿度的增大而减小;PAN/PVP膜和PAN膜的品质因子随着相对湿度的增大而减小,PAN/PVDF膜的品质因子随着相对湿度的增大而增大,湿度越大,PAN/PVDF纳米纤维膜的过滤性能越显著。     

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。