耐高溫玄武巖覆膜濾料的制備與性能的研究.pdf

1、重工業(yè)的快速發(fā)展，使得環(huán)境中殘留的高溫?zé)煔馕廴疚镌絹碓蕉啵貏e是灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘Ｗ?。?dāng)前很多地區(qū)處于霧霾天氣之中，引起人們心血管疾病和呼吸道感染等方面的疾病，其中污染排放也是造成這種現(xiàn)象的主要原因之一。因此，從健康和環(huán)保的角度，對(duì)過濾材料的需求也顯得更迫切。
　　近年來，玄武巖纖維越來越受到人們的重視，特別是在過濾材料領(lǐng)域。與玻璃纖維、礦物纖維、芳綸纖維相比，玄武巖纖維在過濾方面具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如突出的力學(xué)性

2、能、耐高溫、耐酸堿、吸濕性低等優(yōu)良性能，但是單獨(dú)由玄武巖纖維做成的機(jī)織布由于孔隙較大，過濾性能不佳。PTFE微孔膜對(duì)微小粒子的過濾效率極高、表面光滑利于清灰、化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高低溫，透氣性好，不易老化，有較好的抗結(jié)露作用，尤其在濃度和濕度都較高、粉塵附著性強(qiáng)、凈化要求高的環(huán)境中使用效果更好，但其力學(xué)性能較差。將玄武巖機(jī)織布與PTFE微孔膜進(jìn)行覆合得到的玄武巖覆膜濾料不但能獲得優(yōu)異的過濾效果，而且力學(xué)性能優(yōu)良，能抵抗住高速?zèng)_擊作用下的高溫

3、煙塵，使用壽命長(zhǎng)。
　　本課題以對(duì)玄武巖機(jī)織布的研究為基礎(chǔ)，對(duì)不同規(guī)格玄武巖機(jī)織布的表觀形態(tài)、過濾性、透氣性以及拉伸性能進(jìn)行了測(cè)試與分析，進(jìn)而探討玄武巖機(jī)織布與PTFE微孔膜的覆合工藝，測(cè)試與研究了覆膜濾料的各項(xiàng)性能。主要做了以下的研究工作:
　　1.采用ASL2000-W-E型劍桿織機(jī)織造了11種不同規(guī)格的玄武巖機(jī)織布，在StereoDiscovery.V20蔡司體視顯微鏡下觀察其表面形態(tài)，并測(cè)試各機(jī)織布的面密度與厚度，計(jì)

4、算得到機(jī)織布孔隙率。在YG461D型數(shù)字式織物透氣量?jī)x及SX-L1050型濾料效率試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試了織物的透氣率、過濾效率及過濾阻力，分析與研究了孔隙率與透氣率、過濾阻力及過濾效率之間的關(guān)系，并測(cè)試了織物的拉伸性能。
　　2.采用膠覆膜與高溫?zé)釅焊材煞N不同的方式將玄武巖機(jī)織布與PTFE微孔膜進(jìn)行覆合，在Stereo Discovery.V20蔡司體視顯微鏡下觀察其表面形態(tài)的變化。
　　3.在JSM—5610LV掃描電子顯微鏡下測(cè)

5、試了玄武巖覆膜濾料的覆膜厚度，通過濾紙孔徑及其分布測(cè)試儀測(cè)試了玄武巖覆膜濾料的孔徑大小及分布。
　　4.測(cè)試玄武巖覆膜濾料的透氣率、過濾效率及過濾阻力，并對(duì)覆膜濾料正反兩面的過濾性能及玄武巖機(jī)織布的過濾性能進(jìn)行了分析對(duì)比。
　　5.在250℃下對(duì)玄武巖覆膜濾料進(jìn)行加熱處理，分析高溫處理前后的過濾效率、過濾阻力、透氣率及重量的變化;對(duì)玄武巖覆膜濾料的耐磨性進(jìn)行了研究。
　　6.對(duì)玄武巖覆膜濾料的結(jié)構(gòu)與過濾性、透氣性之間關(guān)

6、系進(jìn)行了研究與分析。
　　經(jīng)過測(cè)試、分析研究表明，玄武巖機(jī)織布的孔隙率較大，特別是緯紗采用膨體紗時(shí)，孔隙率越大，玄武巖機(jī)織布的透氣率也隨之增加。隨著紗線線密度的增大透氣率降低，隨著經(jīng)緯密度的增加，透氣率要減小，緯二重組織的透氣率＞2/2斜紋＞平紋。玄武巖機(jī)織布對(duì)0.3μm左右的氣溶膠粒子的過濾效率較低，當(dāng)孔隙率增大到一定的數(shù)值時(shí)，機(jī)織布的過濾效率將趨于0，過濾阻力較小。
　　經(jīng)過高溫?zé)釅焊材ぶ?，玄武巖機(jī)織布的紗線上包覆有一

7、層PTFE，PTFE膜層的厚度在24μm以內(nèi)。玄武巖覆膜濾料的孔徑分布均勻且集中，孔徑較小。
　　玄武巖覆膜濾料正反兩面的過濾效率均較好，無膜面的過濾效率優(yōu)于有膜面的過濾效率，透氣性能較好，覆膜后的拉伸性能與覆膜前的拉伸性能相差不大。250℃高溫處理之后，玄武巖覆膜濾料的過濾效率仍能保持在較高的水平，過濾阻力有所降低，透氣率會(huì)增加;玄武巖覆膜濾料的耐磨性好，覆膜牢度較好。
　　玄武巖覆膜濾料隨著覆膜厚度的增加，過濾效率增加，