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。

Study on structure and filtration properties of density gradient composite filter