非织造材料孔径与过滤性能关系的研究_武松梅
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纤维形态对非织造材料过滤性能的影响在当今的工业和生活领域中,非织造材料因其独特的性能和广泛的应用而备受关注。
其中,过滤性能是非织造材料的一个关键特性,它在空气净化、水处理、医疗防护等众多领域发挥着至关重要的作用。
而纤维形态作为影响非织造材料过滤性能的重要因素之一,值得我们深入探讨和研究。
纤维的形态特征多种多样,包括纤维的长度、直径、横截面形状、卷曲度等。
这些形态特征直接或间接地影响着非织造材料的过滤效率、过滤阻力以及使用寿命等关键性能指标。
首先,纤维长度对非织造材料的过滤性能有着显著的影响。
较长的纤维在非织造材料的形成过程中,能够更容易地相互交织和缠结,形成更为复杂和紧密的纤维网络结构。
这种紧密的结构有助于提高过滤效率,因为它能够更好地捕捉和阻拦微小的颗粒。
然而,过长的纤维也可能导致材料的透气性下降,从而增加过滤阻力。
相比之下,较短的纤维虽然在交织和缠结方面相对较弱,但它们可以填充纤维网络中的空隙,提高材料的均匀性,在一定程度上也能改善过滤性能。
纤维直径也是一个关键的形态参数。
较细的纤维能够提供更大的比表面积,增加与颗粒的接触机会,从而提高过滤效率。
而且,细纤维组成的非织造材料通常具有较小的孔隙尺寸,能够更有效地阻挡微小颗粒的通过。
但同时,细纤维容易产生团聚和堵塞,导致过滤阻力迅速上升,降低材料的使用寿命。
较粗的纤维则在透气性方面具有优势,过滤阻力相对较小,但过滤精度可能会有所下降。
纤维的横截面形状同样会对非织造材料的过滤性能产生影响。
常见的纤维横截面形状有圆形、三角形、三叶形等。
与圆形横截面的纤维相比,异形横截面的纤维,如三角形或三叶形,往往具有更大的表面积和更复杂的表面结构。
这使得它们在捕捉颗粒时具有更好的性能,能够提高过滤效率。
此外,异形横截面的纤维在排列时形成的孔隙结构更加不规则,有助于增强对不同大小颗粒的过滤效果。
纤维的卷曲度也是不可忽视的因素。
具有一定卷曲度的纤维在非织造材料中能够形成更多的孔隙和空间,提高材料的透气性,降低过滤阻力。
驻极体非织造材料在空气过滤方面的应用特点武松梅;袁传刚【摘要】The electret mechanism of air filtration material was briefly introduced. The characteris- tics of electret air filtration materials were elaborated in detail.%文章简要介紹了驻极体空气过滤材料的驻极机理,重点阐述了驻极体空气过滤材料的特点。
【期刊名称】《山东纺织科技》【年(卷),期】2012(053)001【总页数】4页(P50-53)【关键词】驻极体;过滤材料;静电作用【作者】武松梅;袁传刚【作者单位】安徽职业技术学院,安徽合肥230011;安徽职业技术学院,安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】TS176.51 概述我国处于高速发展工业时期,生产方式以粗放型为主,能源消耗比较大。
其中重工业、能源工业及原材料工业的生产工艺及设备相对落后,造成严重的空气污染。
这些有害有毒的气体和粉尘微粒,严重地危及人类的健康。
粉尘是六种大气污染源之一,空气中99.9%的粉尘粒径是亚微米级的。
随着人们对空气质量和生活环境要求越来越高,如何处理有害粉尘,净化空气成为人们关注的焦点。
但传统的空气过滤材料对粒径小于1μm的微粒的过滤并不是十分有效[1],因此,开发高性能、低成本新型过滤材料是当前非常重要的课题。
常用纤维材料过滤的机理,就是使尘粒与纤维碰撞而将它从气流中分离出来,尘粒与纤维碰撞的原因,主要依靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、直接拦截等机械阻挡作用。
尘粒及纤维都有可能因某种原因而带上静电。
普通的过滤材料没有带静电荷,材料和尘粒之间静电吸附作用甚弱。
如果过滤材料带有电荷形成荷电纤维(即驻极体),当尘粒经过纤维过滤材料时,过滤中除原有的机械阻挡作用外,荷电纤维(驻极体)利用电荷的静电力有效地吸附尘粒,大大提高了对粉尘粒子的捕集效率。
非织造材料在水分离技术中的创新应用水是生命之源,然而随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染和短缺问题日益严重。
为了保障人类的用水安全和可持续发展,水分离技术变得至关重要。
在众多的水分离技术中,非织造材料凭借其独特的性能和结构特点,正发挥着越来越重要的作用,并不断推动着水分离技术的创新和发展。
非织造材料,通常是指通过化学、机械或热学等方法将纤维或长丝定向或随机排列形成的纤网结构,然后经过加固而制成的一种新型材料。
与传统的纺织材料相比,非织造材料具有孔隙率高、孔径分布均匀、比表面积大、重量轻、成本低等优点,这些特性使其在水分离领域具有广阔的应用前景。
在微滤和超滤领域,非织造材料被广泛用作过滤膜的支撑层或过滤介质。
由于其孔隙率高,可以有效地提高过滤通量,减少过滤阻力,从而提高过滤效率。
同时,非织造材料的孔径分布均匀,可以保证过滤精度,有效地去除水中的悬浮物、胶体、细菌等污染物。
例如,聚酰胺非织造材料在超滤膜中表现出色,能够实现对分子量较小的有机物和溶解性盐类的有效分离。
在反渗透技术中,非织造材料也发挥着重要作用。
反渗透膜是反渗透技术的核心部件,其表面需要一层精细的分离层来实现对水分子和溶质的高效分离。
非织造材料作为反渗透膜的支撑层,可以提供良好的机械强度和稳定性,保证反渗透膜在高压运行条件下不发生变形和破裂。
此外,非织造材料的孔隙结构还可以影响反渗透膜的水通量和脱盐率,通过优化非织造材料的孔隙率和孔径分布,可以提高反渗透膜的性能。
在纳滤技术中,非织造材料同样具有重要的应用价值。
纳滤膜可以实现对二价离子和小分子有机物的选择性分离,在饮用水净化、废水处理和工业分离等领域具有广泛的应用。
非织造材料作为纳滤膜的支撑层,可以提高纳滤膜的机械性能和稳定性,同时通过调整非织造材料的孔隙结构和表面性质,可以改善纳滤膜的分离性能和抗污染能力。
除了作为过滤膜的支撑层或过滤介质,非织造材料还可以通过表面改性和功能化处理,实现对水中特定污染物的选择性吸附和分离。
医用非织造布过滤材料的现状与性能研究作者:杨潇潇,万明,陈福通来源:《轻纺工业与技术》 2011年第1期杨潇潇,万明,陈福通(西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048)【摘要】介绍了非织造材料在医用过滤领域的发展现状、应用情况和存在的问题,通过实验说明了医用非织造过滤材料具有良好的透气性能,在医用领域具有潜在的市场和广阔的应用前景。
【关键词】医用;非织造布;透气性;应用中图分类号: TS176+.4 文献标识码: B文章编号: 2095-0101(2011)01-0028-020引言过滤材料是一类能够分离、捕集分散于气体或液体中颗粒状物质的纺织材料,过滤材料在纺织、化工、医药、食品、电子、机械、矿业、汽车工业及环保等领域有着广泛的应用。
非织造布作为一种新型的纺织过滤材料,以其独特的三维立体网状结构,孔隙分布均匀、过滤性能好、产量高、成本低以及品种多等特点,正逐步取代传统的机织和针织过滤材料。
对非织造滤材进行研究,有利于促进过滤材料进一步发展,具有深远的现实意义和社会意义。
1医用非织造过滤材料的发展现状目前新型的非织造布过滤介质,通常采用较大的比表面积及截面有较深纹理和沟槽的纤维为原料,使过滤介质有更大的粒子捕集性,从而可以提高过滤性能[1]。
在医疗卫生方面,非织造布滤材的应用尤其广泛,其主要原因是:为防止细菌传播和交叉感染,大多数医疗卫生用品都是一次性使用的,而非织造布加工简单、成本低廉,适宜生产“用即弃”产品;非织造纤网孔隙率高,透气吸湿性能良好,且抗菌性优于传统纱布;非织造布表面毛羽较少,不易与人体伤口粘连发生感染。
随着各国对过滤材料的开发和利用越来越重视,医用非织造布滤材发展很快,当前具有较大研究价值的医用非织造布过滤材料主要为液体过滤材料和空气过滤材料两种。
现在对于液体过滤材料的研究较多,如人造器官、止血纱布、血液过滤材料等[2]。
而由于传统机织空气过滤材料依然能够满足当前医用产品的需求,故空气过滤材料方面的研究目前还较少,因此有必要对医用非织造空气过滤材料进行研究测试。
非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展薛帆帆;周蓉【摘要】对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题.%Research progress of non-woven filtering material was briefly reviewed , such key points were in-troduced as internal structure ' s research and its characterization , filtration performance and its influencing ele-ments and computerized simulation of filtration process , and problems for further development were put forward .【期刊名称】《成都纺织高等专科学校学报》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】5页(P32-36)【关键词】非织造布;内部结构表征;过滤性能;计算机模拟【作者】薛帆帆;周蓉【作者单位】青岛大学纺织学院,山东青岛266071;青岛大学纺织学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TS179近年来,随着工业技术的迅猛发展,人们生活水平提高的同时,环境也在恶化,空气污染日益严重。
形成空气污染的因素很多,主要包括工业烟尘、有机挥发物、汽车尾气、扬尘等。
其中工业烟尘来源于电力、钢铁、水泥等行业,这些行业一般采用袋式除尘技术过滤粉尘,非织造滤袋是袋式除尘器的核心部件。
由于非织造布是有一定厚度的纤维集合体,组成纤维集合体的纤维因其细度、长度及成网加固方式不同可以形成孔径不等、曲折的气流通道,使得内部结构较为复杂,又由于它的过滤精度、过滤效率取决于很多因素,所以过滤机理难以把握。
非织造材料的功能性研究与市场需求分析在当今的材料科学领域,非织造材料以其独特的性能和广泛的应用领域引起了越来越多的关注。
非织造材料,简单来说,是一种不需要经过传统纺织过程(如纺纱和织造)而直接通过纤维的排列、粘结或交织等方式制成的片状材料。
这种材料具有多种优异的性能,并且在不同的领域中发挥着重要的作用。
一、非织造材料的功能性研究1、过滤功能非织造材料在过滤领域的应用十分广泛。
其独特的纤维结构和孔隙分布使得它们能够有效地过滤空气中的颗粒物、液体中的杂质等。
例如,在汽车发动机的空气滤清器中,非织造材料可以阻挡灰尘和微小颗粒进入发动机,从而保护发动机的正常运行。
在工业领域,非织造材料制成的过滤袋可以用于过滤化工液体中的杂质,提高产品质量。
2、吸收功能非织造材料具有良好的吸收性能,这使得它们在医疗、卫生和个人护理等领域得到了广泛应用。
例如,卫生巾、纸尿裤等产品中使用的非织造材料能够快速吸收液体,并保持表面干爽。
在医疗领域,非织造材料制成的敷料能够吸收伤口渗出液,促进伤口愈合。
3、隔音隔热功能非织造材料的多孔结构使其具有一定的隔音和隔热性能。
在建筑领域,非织造材料可以用于墙体和屋顶的隔音隔热层,提高建筑物的能源效率。
在汽车工业中,非织造材料可以用于汽车内饰,降低车内噪音,提高乘坐舒适性。
4、防护功能非织造材料可以提供有效的防护性能,例如在医疗防护领域,非织造材料制成的口罩和防护服能够阻挡细菌和病毒的传播。
在工业防护方面,非织造材料制成的工作服可以防止化学物质和粉尘对工人的伤害。
5、增强功能将非织造材料与其他材料复合,可以显著提高材料的强度和性能。
例如,在复合材料中,非织造材料可以作为增强体,提高材料的力学性能,使其在航空航天、汽车等领域得到应用。
二、非织造材料的市场需求分析1、医疗和卫生领域随着人们对健康和卫生的关注度不断提高,医疗和卫生用品的市场需求持续增长。
非织造材料在医疗口罩、防护服、手术衣、敷料等产品中的应用不断扩大。
非织造布材料在过滤领域中的应用研究一、引言过滤是一种将固体颗粒或其他杂质从流体中分离的工艺。
过滤器作为过滤系统的核心,起到关键的作用。
传统的过滤材料如金属网、砂子、滤纸等,在过滤时存在着一定的缺陷,如易堵塞、易磨损、不具备一定的表面吸附性等问题。
非织造布材料作为一种新型过滤材料,在过滤领域中得到了广泛的应用。
本文将着重介绍非织造布材料在过滤领域的应用及其优缺点。
二、非织造布材料的概述非织造布材料,简称非织造布,是一种不采用织布机进行组织编织而直接接合纤维或纤维与其他材料的成品材料。
非织造布材料是由于其特殊的材料性质和生产过程,赋予了它在很多领域的优越性能。
三、非织造布材料在过滤领域的应用1、空气过滤非织造布材料在空气过滤中的应用主要体现在家用空气净化器、车用空气净化器、商用空气净化器等领域。
非织造布材料由于具有良好的过滤性能和较高的强度,透气性能好、热封性能好,且便于返灰清洗,不含胶性、不膨胀等优点,因此越来越被广泛应用。
非织造布材料在家用空气净化器中所占的比例占到了80%以上,而在车用空气净化器中所占的比例则达到了90%以上。
2、液体过滤非织造布材料在液体过滤中的应用主要体现在水处理、生物制药、食品加工等领域。
如食品加工行业中的果汁、饮料、啤酒等过滤中所用到的滤布等均采用非织造布材料。
非织造布材料具有良好的过滤性能,过滤精度高、清洗容易、使用寿命长且不震荡等优点,使其在液体过滤领域得到了广泛的应用。
3、医疗过滤非织造布材料在医疗过滤中的应用主要体现在医用口罩、医用手套、医用外科围裙等方面。
因为医用过滤材料对过滤效率的要求很高,通常采用多层网状结构来实现高效过滤,而这一点正是非织造布材料所具有的优势。
非织造布材料具有较高的过滤效率和良好的舒适性,成为医用过滤材料的首选。
四、非织造布材料在过滤领域中的优点及缺点1、优点a. 良好的过滤性能:非织造布材料通过调整其纤维特性、布面密度以及间隙尺寸等因素,能够实现从粗到细的过滤。
非织造材料在空气净化器中的应用研究在当今社会,随着工业化进程的加速和人们生活方式的改变,空气质量问题日益受到关注。
空气中的污染物如灰尘、花粉、细菌、病毒、甲醛等,不仅影响人们的生活舒适度,还可能对健康造成严重威胁。
空气净化器作为改善室内空气质量的有效设备,其性能和效果在很大程度上取决于所使用的过滤材料。
非织造材料因其独特的性能和结构特点,在空气净化器中得到了广泛的应用。
一、非织造材料的特点与分类非织造材料,又称无纺布,是一种不需要经过传统纺织工艺中纺纱和织造过程而直接制成的纤维集合体。
它具有以下显著特点:1、高孔隙率非织造材料内部存在大量的孔隙,这些孔隙相互连通,形成了良好的透气通道,能够在保证空气流通的同时,有效地拦截空气中的污染物。
2、过滤效率高通过合理的纤维选择、排列和加工工艺,可以使非织造材料对不同粒径的污染物具有较高的过滤效率,尤其是对微小颗粒和细菌、病毒等微生物具有良好的阻隔作用。
3、容尘量大非织造材料能够容纳较多的污染物,在其使用寿命内保持较好的过滤性能,减少了更换滤芯的频率,降低了使用成本。
4、成本低相比于传统的纺织材料和其他过滤材料,非织造材料的生产工艺相对简单,成本较低,有利于大规模生产和应用。
根据生产工艺和原材料的不同,非织造材料可以分为以下几类:1、针刺非织造材料通过针刺工艺将纤维网加固而成,具有较高的强度和蓬松度,适用于中效和粗效空气过滤。
2、熔喷非织造材料利用高温熔融的聚合物喷射成超细纤维,并在接收装置上形成纤维网,其纤维直径细,过滤效率高,常用于高效空气过滤。
3、静电纺非织造材料采用静电纺丝技术制备,纤维直径极细,比表面积大,具有优异的过滤性能和吸附能力。
4、复合非织造材料将不同类型的非织造材料通过层压、粘结等方式复合在一起,综合了各种材料的优点,能够满足不同空气净化需求。
二、非织造材料在空气净化器中的过滤原理非织造材料在空气净化器中主要通过以下几种机制实现对污染物的过滤:1、惯性碰撞当空气中的污染物随着气流运动时,由于其质量和惯性较大,在遇到非织造材料的纤维时,不能跟随气流改变方向,从而与纤维碰撞并被拦截。