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)境中殘留的高溫煙氣污染物越來越多，特別是灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子。當前很多地區(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特的優(yōu)點，如突出的力學性

2、能、耐高溫、耐酸堿、吸濕性低等優(yōu)良性能，但是單獨由玄武巖纖維做成的機織布由于孔隙較大，過濾性能不佳。PTFE微孔膜對微小粒子的過濾效率極高、表面光滑利于清灰、化學穩(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、凈化要求高的環(huán)境中使用效果更好，但其力學性能較差。將玄武巖機織布與PTFE微孔膜進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，而且力學性能優(yōu)良，能抵抗住高速沖擊作用下的高溫

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

4、算得到機織布孔隙率。在YG461D型數(shù)字式織物透氣量儀及SX-L1050型濾料效率試驗臺測試了織物的透氣率、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，并測試了織物的拉伸性能。
　　2.采用膠覆膜與高溫熱壓覆膜兩種不同的方式將玄武巖機織布與PTFE微孔膜進行覆合，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

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試儀測試了玄武巖覆膜濾料的孔徑大小及分布。
　　4.測試玄武巖覆膜濾料的透氣率、過濾效率及過濾阻力，并對覆膜濾料正反兩面的過濾性能及玄武巖機織布的過濾性能進行了分析對比。
　　5.在250℃下對玄武巖覆膜濾料進行加熱處理，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;對玄武巖覆膜濾料的耐磨性進行了研究。
　　6.對玄武巖覆膜濾料的結(jié)構(gòu)與過濾性、透氣性之間關(guān)

6、系進行了研究與分析。
　　經(jīng)過測試、分析研究表明，玄武巖機織布的孔隙率較大，特別是緯紗采用膨體紗時，孔隙率越大，玄武巖機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。玄武巖機織布對0.3μm左右的氣溶膠粒子的過濾效率較低，當孔隙率增大到一定的數(shù)值時，機織布的過濾效率將趨于0，過濾阻力較小。
　　經(jīng)過高溫熱壓覆膜之后，玄武巖機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，