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熔喷聚丙烯滤料驻极影响因素研究

作　者: 姚翠娥
导　师: 王荣武
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 熔喷非织造材料 聚丙烯 驻极 空气过滤
分类号: TS172
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


熔喷驻极非织造材料具有高效低阻、纤维线密度小、比表面积大、耐化学腐蚀性等一系列优良性能,在亚高效和高效低阻过滤材料、普通中央空调和家用中央空调过滤材料以及电子工业中的空气过滤等领域得到广泛应用。但目前该产品还存在一些问题,如过滤效率随时间下降,电荷储存性能较差,尤其是在较高温、高湿的环境中,电荷会迅速衰减,甚至消失。这些因素在很大程度上影响了产品的使用性能,也增加了维护与保养成本,使得该类产品的使用具有一定的局限性。本论文首先对熔喷用聚丙烯切片进行了物理性能分析,实验中使用的聚丙烯切片熔融指数为1800g/10min,结晶温度为165.18℃,起始分解温度为260℃,最终分解温度在423℃附近,最终确定熔喷温度控制在165℃～260℃之间。影响熔喷非织造材料性能的因素很多,为了便于研究,本论文以熔喷工艺中接收距离和热空气温度为切入点,分析了这两个工艺参数对熔喷非织造材料基本物理性能的影响。研究表明：接收距离对纤维粗细无显著影响,产品厚度、最大孔径及平均孔径、透气性随接收距离的增加而增大；随着热空气温度的升高,纤维直径、最大孔径及平均孔径均有减小的趋势,透气率也下降。在对熔喷非织造材料基本性能测试分析的基础上,对产品进行电晕充电处理,研究了材料结构性质和驻极工艺条件对熔喷驻极非织造材料的过滤性能和驻极性能的影响。实验结果发现：(1)在结构性质方面,结晶度对材料空间电荷的稳定性有一定影响,结晶度高的材料,其空间电荷的稳定性较好；在纤网其他工艺参数一定时,纤网的过滤效率和表面静电势随着纤维直径的减小而提高,当纤维细度控制在0.5～3μm范围内时材料的驻极效果较佳；当熔喷非织造材料较薄时,厚度对材料的过滤效率和表面静电势影响不大,厚度增加时过滤效率提高,但相应的过滤阻力也较大,厚度保持在0.5mm左右时过滤效果和驻极效果均较好；纤网的孔径小,集尘效果好,过滤效率好,但对驻极效果影响不大,纤网孔径应控制在20μm左右。(2)在驻极工艺方面,充电电压、充电时间充电距离和环境湿度均对材料的驻极性能有影响。当充电电压、充电时间增加时,材料的过滤效率和表面电位均增大,而当充电距离、环境湿度增加时,材料的过滤效率和表面电位均减小,其中充电电压对样品表面静电势的影响最显著,其次是环境湿度,影响最小的是充电时间和充电距离。最终得到的最佳驻极工艺条件为：充电电压10kV,充电时间15min,充电距离8cm,环境湿度35%。本文最后探讨了一些改善熔喷非织造材料驻极性能的方法,并对熔喷驻极空气过滤材料的研究方向做了展望,提出利用协同作用来开发具有优良驻极性能的高效空气过滤材料。

全文目录


摘要  5-8
ABSTRACT  8-12
第一章 绪论  12-20
  1.1 引言  12
  1.2 熔喷非织造材料概述  12-14
  1.3 熔喷非织造材料的驻极工艺  14
  1.4 熔喷驻极非织造过滤材料  14-15
  1.5 熔喷驻极非织造材料驻极效果的表征方法  15-18
  1.6 本论文研究意义及主要内容  18-20
第二章 聚丙烯切片物理性能分析  20-24
  2.1 实验原料与设备  20-21
  2.2 聚丙烯切片物理性能测试  21
  2.3 聚丙烯切片物理性能分析  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 熔喷聚丙烯非织造材料制备工艺研究  24-36
  3.1 实验原料与设备  24
  3.2 熔喷工艺参数的选择  24-26
  3.3 熔喷工艺对熔喷非织造材料基本性能的影响  26-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 熔喷聚丙烯非织造材料的驻极性能研究  36-54
  4.1 实验材料与设备  36
  4.2 实验方案与性能测试  36-37
  4.3 材料结构性质与熔喷聚丙烯滤料驻极性能研究  37-46
  4.4 驻极条件与熔喷聚丙烯滤料驻极性能研究  46-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章 改善熔喷聚丙烯滤料驻极性能初探  54-62
  5.1 熔喷聚丙烯滤料的驻极基材研究  54-58
  5.2 熔喷聚丙烯滤料的驻极技术研究  58-59
  5.3 其他技术研究  59-61
  5.4 本章小结  61-62
第六章 结语  62-64
  6.1 结论  62-63
  6.2 不足与展望  63-64
参考文献  64-68
攻读学位期间发表的学术论文目录  68-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 非织造布 > 原料
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