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作為一種過濾材料,它不僅需要阻擋和吸收更多的小顆粒,還需要一定的氣流。纖維的細度、長度、卷曲度、表面形態以及纖維網的面積密度和厚度都會影響非織造布的過濾效果。
1纖維細度
纖維的細度通常由纖維的直徑和橫截面積表示,或由纖維的質量和長度決定。纖維直徑越細,比表面積越大,過濾材料單位面積內的纖維越多,纖維之間的間隙越小、越復雜,孔隙分布越窄,顆粒被捕獲的機會越多,過濾效率越高。纖維細,力學性能均勻,強度高。濾料常用的纖維尺寸為1.5~3dtex。
2纖維長度
纖維的長度影響其加工性能。長度越長,過濾通道的曲折越多,顆粒碰撞和捕獲的機會越多,材料的過濾性能增強,但孔隙率低,過濾阻力增加。當纖維長度過長時,梳理困難,目數質量差,纖維目數均勻性降低,影響物料的過濾性能。此時,材料的孔隙較大且分布不均勻,導致過濾阻力低
3纖維卷曲
對于卷曲度較大的纖維,纖維之間的卷曲度將越來越小。當施加拉伸應力時,卷繞鉤的數量相應增加,從而增加變形力、摩擦力和纖維位移阻力。所得非織造過濾材料的致密性變大,纖維之間的孔隙減小,透氣性降低,過濾效率提高。
4.纖維網面積密度和厚度
隨著面積密度的增加,材料的厚度也增加,過濾材料的滲透性降低,過濾性能提高。因為當過濾材料的表面密度和厚度增加時,材料結構變得緊湊,單位面積的纖維數量增加,流體通道減少,流體通過時阻力增加;同時,隨著纖維總表面積的增加,捕獲粒子的面積也增加,因此更容易攔截氣溶膠粒子。當相同的氣流速度通過纖維層時,材料越厚,克服的纖維阻力越大,導致過濾阻力增加。
5.纖維的表面形態
纖維的表面形態決定了纖維表面積的大小。纖維的表面積大,顆粒與纖維的碰撞和捕獲機會大,過濾效率也高。纖維表面光滑,流體阻力損失??;纖維表面粗糙,孔隙率低,壓差特性差。
纖維表面形狀主要是指纖維的縱向形狀和橫截面形狀。纖維表面形狀對壓降的敏感性大于捕集效率??v向形狀主要指纖維的縱向凹槽,如粘膠纖維。纖維的截面變化,又稱異形,主要有兩種形式:一種是非圓截面形狀,分為異形截面起伏和異形直徑不對稱;其次是纖維的中空度和可組合性。中空纖維具有載污能力大、適應性強、成本低、使用壽命長等優點。雖然中空纖維濾料的內部結構對大顆粒的捕集有很大影響,但細顆粒的捕集比較困難,因此在過濾領域的應用很少。由于異形截面纖維比傳統的圓形纖維具有更大的比表面積,提高了濾料的孔隙率、攜粒能力和收集效率,因此人們對異形截面纖維越來越感興趣。異形纖維具有耐沾污、蓬松透氣、吸附性能好等優良性能。它已廣泛應用于過濾領域。是生產非織造布的理想原料。異形纖維制造加工技術投資少,見效快。它是一種很有前途的分化纖維。
常用的紡織型材包括三角形、多邊形、三葉形、多葉形、十字形、扁平形、圓形中空、米形、C形、I形、y形、x形、h形、t形、五環形、u形、啞鈴形等。通過調整紡絲工藝參數(如噴絲頭孔形、聚合物摩爾質量、紡絲溫度、熔體壓力、噴絲頭拉伸比、冷卻條件等),可以生產具有不同橫截面形狀的纖維。例如,Y形噴絲頭孔可以獲得Y形和三角形的纖維尺寸