玄武巖-聚苯硫醚復合濾料針刺工藝及PTFE乳液后整理研究.pdf

1、隨著中國重工業(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霧霾天氣，空氣質量日益下降，影響著人們的健康。大氣污染已經作為一項亟待解決的問題，引起了人們的廣泛關注。袋式除塵器是工業(yè)領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)境以及實際的生產條件，對濾袋材料要求較高，采用高效低阻的過濾材料加強對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，是復合濾料較佳的選擇對象。但是在前期制備的玄武巖/聚苯硫醚針刺復合濾料中發(fā)現，復合濾料的過濾性能相對于其它深層過濾材料來說，還具有一定的差距，需要進行進一步的改善和提高。
　　本課題研究內容主要分為以下三個方面:
　　(1)以玄武巖纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖基布作為主要原料，對玄武巖纖維及聚苯硫醚纖維經開松、混合、交叉鋪網、梳理成網等工序，通過針刺加固法制備玄武巖/聚苯硫醚針刺復合濾料;對針刺頻率、步進量、針

3、刺道數三個主要針刺工藝參數進行研究，通過萬能材料實驗機、厚度分析儀、濾料測試臺等對不同條件下復合濾料的力學性能、厚度、過濾性能進行研究分析，并通過正交試驗設計以過濾性能為主要指標，優(yōu)化選擇出最佳的針刺工藝參數，制備相應的濾料。
　　(2)通過表面張力儀、旋轉黏度計、納米粒度及分子量分析儀分別對PTFE乳液的表面性能、流動性能及乳液粒徑及其分布進行研究分析;對最佳針刺條件下的玄武巖/聚苯硫醚復合濾料進行PTFE乳液后整理，希望通過P

4、TFE乳液后整理能對復合濾料的表面性能及過濾性能有所提高，本文著重研究PTFE乳液對于復合濾料過濾性能的影響，并通過正交試驗設計對PTFE乳液后整理工藝進行研究，并通過方差分析，選擇出最佳的工藝參數。
　　(3)通過體視纖維鏡、SEM、萬能材料實驗機、透氣量儀、孔徑儀、濾料測試臺對經不同濃度PTFE乳液處理的玄武巖/聚苯硫醚復合濾料的表觀形貌、力學性能、透氣性能、孔徑及其分布、過濾性能等基本性能進行研究，分析乳液濃度對復合濾料的基

5、本性能的影響規(guī)律，為復合濾料在實際生產應用中提供一定的指導作用。
　　通過以上研究，結果表明:
　　(1)以過濾性能為指標，玄武巖/聚苯硫醚復合濾料的最佳針刺工藝條件為針刺頻率150刺/min，步進量4.5mm，針刺道數為正反1道。該工藝條件下，復合濾料的過濾效率（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;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％，浸漬時間為5min，焙烘溫度為160℃，焙烘時間為3min。最佳浸漬工藝條件下復合濾料的過濾性能有了明顯的提高，復合濾料的過濾效率（10μm粒徑下）為97.229％，平均孔徑為27.3μm。
　　(4)對不同乳液濃度的研究發(fā)