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作為一種過(guò)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(xì)度、長(zhǎng)度、卷曲度、表面形態(tài)以及纖維網(wǎng)的面積密度和厚度都會(huì)影響非織造布的過(guò)濾效果。
1纖維細(xì)度
纖維的細(xì)度通常由纖維的直徑和橫截面積表示,或由纖維的質(zhì)量和長(zhǎng)度決定。纖維直徑越細(xì),比表面積越大,過(guò)濾材料單位面積內(nèi)的纖維越多,纖維之間的間隙越小、越復(fù)雜,孔隙分布越窄,顆粒被捕獲的機(jī)會(huì)越多,過(guò)濾效率越高。纖維細(xì),力學(xué)性能均勻,強(qiáng)度高。濾料常用的纖維尺寸為1.5~3dtex。
2纖維長(zhǎng)度
纖維的長(zhǎng)度影響其加工性能。長(zhǎng)度越長(zhǎng),過(guò)濾通道的曲折越多,顆粒碰撞和捕獲的機(jī)會(huì)越多,材料的過(guò)濾性能增強(qiáng),但孔隙率低,過(guò)濾阻力增加。當(dāng)纖維長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí),梳理困難,目數(shù)質(zhì)量差,纖維目數(shù)均勻性降低,影響物料的過(guò)濾性能。此時(shí),材料的孔隙較大且分布不均勻,導(dǎo)致過(guò)濾阻力低
3纖維卷曲
對(duì)于卷曲度較大的纖維,纖維之間的卷曲度將越來(lái)越小。當(dāng)施加拉伸應(yīng)力時(shí),卷繞鉤的數(shù)量相應(yīng)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(guò)濾材料的致密性變大,纖維之間的孔隙減小,透氣性降低,過(guò)濾效率提高。
4.纖維網(wǎng)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(guò)濾材料的滲透性降低,過(guò)濾性能提高。因?yàn)楫?dāng)過(guò)濾材料的表面密度和厚度增加時(shí),材料結(jié)構(gòu)變得緊湊,單位面積的纖維數(shù)量增加,流體通道減少,流體通過(guò)時(shí)阻力增加;同時(shí),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(dāng)相同的氣流速度通過(guò)纖維層時(shí),材料越厚,克服的纖維阻力越大,導(dǎo)致過(guò)濾阻力增加。
5.纖維的表面形態(tài)
纖維的表面形態(tài)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(jī)會(huì)大,過(guò)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(duì)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(chēng)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(duì)稱(chēng);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(yīng)性強(qiáng)、成本低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。雖然中空纖維濾料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)大顆粒的捕集有很大影響,但細(xì)顆粒的捕集比較困難,因此在過(guò)濾領(lǐng)域的應(yīng)用很少。由于異形截面纖維比傳統(tǒng)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(duì)異形截面纖維越來(lái)越感興趣。異形纖維具有耐沾污、蓬松透氣、吸附性能好等優(yōu)良性能。它已廣泛應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域。是生產(chǎn)非織造布的理想原料。異形纖維制造加工技術(shù)投資少,見(jiàn)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(huán)形、u形、啞鈴形等。通過(guò)調(diào)整紡絲工藝參數(shù)(如噴絲頭孔形、聚合物摩爾質(zhì)量、紡絲溫度、熔體壓力、噴絲頭拉伸比、冷卻條件等),可以生產(chǎn)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