过滤用复合化非织造布具有广阔的发展前景
随着世界范围内对环保意识和要求的不断增强以及科学技术的不断进步,人们不懈地研究和利用一切可能的材料和方法,开发新的、更有效的过滤材料,以提高过滤系统的过滤效率和使用寿命。新型非织造布的出现以及它们的独特性能,扩展了过滤材料的选择并大大提高了过滤效果。 非织造布因多呈三维结构且孔隙小而孔径曲折,因此具有比机织布和针织布更好的过滤效率。然而,不同的工艺生产的非织造布,有着它不同的结构特点和使用性能,也都存在着各自传统的局限性。湿法非织造布(或滤纸)具有较好的过滤效率和容尘量,但它强度较低、纸感较强;针刺非织造布具有极好的容尘量和较好的强度,但过滤效率一般;熔喷法非织造布过滤效果好,然而其强度较差,且容尘量也一般;纺粘法非织造布强度优越,但其过滤效率一般,容尘量较差。要得到集优点于一身的产品,最佳的方法是将不同特性材料复合的方式改变材料结构,使之获得最好的性能。无疑,复合材料具有任何单一材料所无法比拟的优势,因而成为目前及至将来过滤材料的必然发展趋势。 非织造布复合中常用的方法有热粘合法、粘合剂复合法、机械复合法和多种纤网组合成型的方法等。每一种方法都有着不同的优势和劣势,这需要根据过滤系统的要求来确定。 在水过滤方面,在无溶剂、无强化学性且无极端温度的条件下,要求过滤效率小于1μm,使用2年以上无性能上的损失。复合方式可采用玻纤片材与PET纺粘布进行叠层复合,玻纤材料可提供对微粒的有效过滤,但玻纤材料在拉伸强度和顶破强度上表现较弱,PET纺粘布由连续长丝组成,具有优良的强度等物理性能,但过滤微粒的能力有限。将两者结合起来可获得优势互补的效果。复合后无论在抗拉强度上还是顶破强度上都有了显著的提高。 在空气过滤方面,要求产品过滤效率达到小于5μm,能达到较高的压降,并在商业化上是成功的。复合方式可采用PP熔喷布与滤纸(或湿法非织造布)复合。PP熔喷材料在处理空气中微粒方面是颇有效的,但其抗拉强度和顶破强度非常低。滤纸产品在排除空气中微粒方面也有一定效率,但比熔喷材料具有更高的抗拉强度和顶破强度性能。熔喷材料以滤纸为衬的结合用在空气过滤上,比单独用熔喷材料可以达到更高的压降。复合后的材料在抗拉强度上比复合前的滤纸有所提高,顶破强度与滤纸相同,在对悬浮粒子的抗穿透性能上也比单纯熔喷布有近10%的改善。这种滤纸与熔喷非织造布复合的材料虽然在过滤效率上有了较大提高,但在含较高湿气的环境下,会明显降低滤纸的强度,从而影响到复合材料的整体强度。德国FirmaCarl公司最近开发了一种复合过滤材料,将滤纸与熔喷复合材料的熔喷层一侧又复合了一层点粘合的热轧纺粘布,使复合材料大大提高了强度和耐磨损性。 在其它方面,如对高粘度溶剂的过滤等,采用机织布、针刺毡、滤纸等各种形式的复合,都在强度和过滤效率等方面获得了显著的改善。 随着专用纤维原料和非织造布技术的高速发展,无论在国际还是国内,人们都已普遍利用一切可能采取了复合的方式开发出各种高功能、复合化的过滤材料产品,如采用带电荷的熔喷布与活性炭滤料复合对空气中微尘、霉菌、花粉的过滤;以PPS纤维制成非织造布与半透膜复合用于反渗透过滤;将针刺非织造布表面涂敷聚四氟乙烯形成具有耐化学性的、高效表面过滤性能的复合过滤材料等等。相信,随着科学技术的不断发展,将会有越来越多的优质高效产品问世,造福于环境,造福于人类。
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