玄武巖-聚苯硫醚復(fù)合濾料針刺工藝及PTFE乳液后整理研究.pdf

1、隨著中國(guó)重工業(yè)的不斷發(fā)展，隨之而來的環(huán)境問題也越發(fā)突出。最近多處城市頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，空氣質(zhì)量日益下降，影響著人們的健康。大氣污染已經(jīng)作為一項(xiàng)亟待解決的問題，引起了人們的廣泛關(guān)注。袋式除塵器是工業(yè)領(lǐng)域治理氣體污染的有效裝置，但是由于工業(yè)上特殊的工作環(huán)境以及實(shí)際的生產(chǎn)條件，對(duì)濾袋材料要求較高，采用高效低阻的過濾材料加強(qiáng)對(duì)空氣中顆粒物的過濾是解決空氣污染問題的有效途徑。
　　玄武巖纖維(BF)和聚苯硫醚(PPS)纖維由于其優(yōu)異的耐高溫

2、、耐酸堿等性能，是復(fù)合濾料較佳的選擇對(duì)象。但是在前期制備的玄武巖/聚苯硫醚針刺復(fù)合濾料中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合濾料的過濾性能相對(duì)于其它深層過濾材料來說，還具有一定的差距，需要進(jìn)行進(jìn)一步的改善和提高。
　　本課題研究?jī)?nèi)容主要分為以下三個(gè)方面:
　　(1)以玄武巖纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖基布作為主要原料，對(duì)玄武巖纖維及聚苯硫醚纖維經(jīng)開松、混合、交叉鋪網(wǎng)、梳理成網(wǎng)等工序，通過針刺加固法制備玄武巖/聚苯硫醚針刺復(fù)合濾料;對(duì)針刺頻率、步進(jìn)量、針

3、刺道數(shù)三個(gè)主要針刺工藝參數(shù)進(jìn)行研究，通過萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)、厚度分析儀、濾料測(cè)試臺(tái)等對(duì)不同條件下復(fù)合濾料的力學(xué)性能、厚度、過濾性能進(jìn)行研究分析，并通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)以過濾性能為主要指標(biāo)，優(yōu)化選擇出最佳的針刺工藝參數(shù)，制備相應(yīng)的濾料。
　　(2)通過表面張力儀、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、納米粒度及分子量分析儀分別對(duì)PTFE乳液的表面性能、流動(dòng)性能及乳液粒徑及其分布進(jìn)行研究分析;對(duì)最佳針刺條件下的玄武巖/聚苯硫醚復(fù)合濾料進(jìn)行PTFE乳液后整理，希望通過P

4、TFE乳液后整理能對(duì)復(fù)合濾料的表面性能及過濾性能有所提高，本文著重研究PTFE乳液對(duì)于復(fù)合濾料過濾性能的影響，并通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)PTFE乳液后整理工藝進(jìn)行研究，并通過方差分析，選擇出最佳的工藝參數(shù)。
　　(3)通過體視纖維鏡、SEM、萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)、透氣量?jī)x、孔徑儀、濾料測(cè)試臺(tái)對(duì)經(jīng)不同濃度PTFE乳液處理的玄武巖/聚苯硫醚復(fù)合濾料的表觀形貌、力學(xué)性能、透氣性能、孔徑及其分布、過濾性能等基本性能進(jìn)行研究，分析乳液濃度對(duì)復(fù)合濾料的基

5、本性能的影響規(guī)律，為復(fù)合濾料在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中提供一定的指導(dǎo)作用。
　　通過以上研究，結(jié)果表明:
　　(1)以過濾性能為指標(biāo)，玄武巖/聚苯硫醚復(fù)合濾料的最佳針刺工藝條件為針刺頻率150刺/min，步進(jìn)量4.5mm，針刺道數(shù)為正反1道。該工藝條件下，復(fù)合濾料的過濾效率（10μm粒徑下）為89.992％,平均孔徑為33.1μm。
　　(2)PTFE乳液具有良好的表面性能，表面張力約為32左右，具有良好的不粘性;PTFE的黏度

6、隨著乳液濃度的增加而增大，隨著溫度的升高呈先下降后上升的趨勢(shì);PTFE乳液的粒徑分布主要集中在150-200納米（較低濃度下）左右，粒徑分布較為均勻。
　　(3)PTFE乳液最佳浸漬工藝為乳液濃度10％，浸漬時(shí)間為5min，焙烘溫度為160℃，焙烘時(shí)間為3min。最佳浸漬工藝條件下復(fù)合濾料的過濾性能有了明顯的提高，復(fù)合濾料的過濾效率（10μm粒徑下）為97.229％，平均孔徑為27.3μm。
　　(4)對(duì)不同乳液濃度的研究發(fā)