電氣石改性熔噴過(guò)濾材料的工藝與效能的研究.pdf

1、空氣過(guò)濾材料的理想性能是“高過(guò)濾效率，低過(guò)濾阻力”，聚丙烯(PP)熔噴過(guò)濾材料經(jīng)過(guò)駐極，表面會(huì)帶上電荷，電荷產(chǎn)生的庫(kù)倫力使材料的過(guò)濾效率大大提高，過(guò)濾阻力卻并沒(méi)有隨之增大，因而廣泛用于空氣過(guò)濾領(lǐng)域。但駐極穩(wěn)定性受環(huán)境條件的影響較大，為了改善這一缺陷，本文基于電氣石永久的自發(fā)極化效應(yīng)，提出了將電氣石摻雜到聚丙烯熔噴駐極過(guò)濾材料中來(lái)提高其駐極穩(wěn)定性的構(gòu)思。
　　 首先對(duì)電氣石的表面形態(tài)、粒徑分布、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行研究，分析熔噴工藝中電

2、氣石添加的可行性；然后對(duì)電氣石進(jìn)行改性，解決無(wú)機(jī)電氣石顆粒與有機(jī)聚丙烯的相容性問(wèn)題，將改性后的電氣石與純PP在雙螺桿擠出機(jī)上共混擠出，制得電氣石含量較高的改性母粒。最后，將高濃度的母粒與純PP共混紡絲，制得電氣石含量不同的熔噴非織造材料，并對(duì)其各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試。
　　 按照上述方法，本研究采用熔融指數(shù)(MI)為1800g/10min和30g/10min兩種原料來(lái)制備電氣石改性熔噴非織造材料。MI=1800g/10min時(shí)，制備了

3、電氣石含量為0％，1%，2%，5%，8%五種熔噴材料；MI=30g/10min時(shí)，制備了電氣石含量為2%的熔噴材料。
　　 MI=1800g/10min時(shí)，隨著電氣石含量的增大，材料中的纖維變粗，孔隙增大，透氣性變好；材料的力學(xué)性能先上升后下降，拐點(diǎn)出現(xiàn)在2%時(shí)。電氣石的加入，使得材料的晶型發(fā)生了改變，由原來(lái)的擬晶態(tài)逐漸向α晶轉(zhuǎn)變，結(jié)晶度增大，晶粒尺寸減小。電氣石改性熔噴材料的熱刺激放電(TSD)圖譜顯示，電氣石改性熔噴材料的駐

4、極穩(wěn)定性增大，過(guò)濾效率測(cè)試結(jié)果也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。電氣石改性熔噴材料的過(guò)濾效率雖有所下降，但是過(guò)濾阻力大大降低，過(guò)濾效率穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　 文章最后，對(duì)比MI=30g/10min和1800g/10minPP制得的電氣石改性熔噴材料發(fā)現(xiàn)，MI=30g/10min時(shí)，材料表面存在料滴，纖網(wǎng)中的孔隙較大，纖維更粗；由于工藝溫度較高，其α晶較MI=1800g/10min時(shí)更為完善，結(jié)晶度高，但晶粒尺寸較大，材料呈現(xiàn)脆性，力學(xué)性能下降；過(guò)濾效