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3覆膜滤料的膜裂现象探索
作者:管理员    发布于:2017-06-12 09:03:15    文字:【】【】【

  SEM探索覆膜滤料微观结构bookmark0范凌云(南京玻璃纤维研究设计院,南京21)的过滤机理进行了探索,并探索了覆膜滤料的膜裂现象。认为覆膜布与覆膜毡的烟气过滤主要依靠来与基体结合的聚四氟乙烯膜进行,减少覆膜滤料表面聚四氟乙烯膜与基材的结合点和结合面积是提高滤材产品性能的有效措施。

  覆膜滤料是在玻璃纤维织物或合成纤维针刺毡表面覆合膨化微孔聚四氟乙烯薄膜(ePTFE)制成的新型过滤材料。覆膜滤料为表面过滤,可避免传统深层过滤带来的滤料堵塞现象,过滤阻力低,清灰次数少,使用寿命长,过滤效率高,近年来得到广泛应用。

  1覆膜滤料的分类bookmark1根据所用基材的不同,覆膜滤料可以分为玻纤布覆膜滤料和针刺毡覆膜滤料。根据织物结构和成分的不同,又可以进一步分为连续纤维玻纤布覆膜滤料、膨体纱玻纤覆膜滤料以及复合针刺毡覆膜滤料、化纤针刺毡覆膜滤料。

  目前国内膨体纱玻纤覆膜滤料使用较为普遍。针刺毡覆膜滤料由于针刺毡纤维成分和添加比例的不同,品种较多。不同的成分和比例赋予针刺毡特定的功能,从而使用于不同的工况。目前国内已经使用的覆膜滤料针刺毡纤维有涤纶、P84、芳纶、亚克力、PPS、玻纤等。

  2覆膜滤料的微观结构bookmark2 ePTFE薄膜微观结构覆膜滤料的过滤主要依靠滤料表面的ePTFE薄膜进行。ePTFE薄膜是一种具有微丝结点结构的微孔膜,见。带状结晶结构的PTFE树脂密实地折叠成球状颗粒,当克服带状结构中相邻分子间分子力后,带状结构被从树脂颗粒间拉出,形成与拉伸方向平行的微细纤维,如所示。未被拉伸的树脂聚在一起形成结点,如所示。因为纤维是从不同树脂颗粒中拉出,所以ePTFE薄膜具有空间立体网状结构。这种结构能大大增加捕集粉尘的效率。

  具有微丝结点结构的ePTFE薄膜微观形貌带状结构被拉出的ePTFE薄膜微观形貌未被拉伸树脂形成结点的ePTFE薄膜微观形貌2.2膨体纱玻纤布覆膜滤料微观结构ePTFE薄膜与基材的结合方式和结合点决定了覆膜滤料的过滤效果。高温热压覆合工艺是目前先进的覆合工艺,本研究主要针对这种覆合工艺进行。、5、6、7、8是膨体纱玻纤覆膜布的SEM照片,黑色区域为薄膜与玻纤布的结合点,白色区域为ePTFE薄膜。

  膨体纱玻纤布微观形貌膨体纱玻纤覆膜布微观形貌由可以发现,ePTFE薄膜与玻纤布的经纱和纬纱部分结合。在ePTFE薄膜与基材的经向结合点处,薄膜融化结块,薄膜微孔结构基本消失,如所示。而显示,ePTFE薄膜和玻纤布纬纱的纬向结合点间有大量白色部分存在,部分ePTFE薄膜微孔结构保持完好,可见这部分依然有薄膜微孔过滤功能。

  TFOWOlOGy上海纺织科技研究报告T这可能与膨体纱玻纤布的纬纱采用膨体变形纱,膨体纱的结构减少了薄膜热熔后与纬向玻纤纱的接触面积,由面接触变为点接触有关。膨体纱玻纤布是一种经向采用连续玻璃纤维、纬向采用膨体纱玻璃纤维制成的一种经纬交织结构的玻纤布,由、可以发现,与经讳向均采用连续玻纤的玻纤布相比,采用纬向膨化的膨体纱玻纤布能增加玻纤布覆膜滤料的过滤面积。由可以发现,结合点与结合点间是具有完整微孔结构的ePTFE薄膜。可见粉尘过滤主要依靠这部分薄膜进行。

  2.3针剌毡覆膜滤料微观结构玻纤针刺毡表面纤维呈现一种无定向杂乱结构,玻璃纤维通过梳理、针刺工艺,单纤维在空间无序交错穿插,针刺毡呈三维微孔结构,针刺毡微观形貌见。0是覆膜针刺毡的微观结构,可以发现,薄膜与针刺毡的结合明显不同于玻纤覆膜布产品,薄膜沿着针刺毡纤维的方向,熔解在部分纤维上,与针刺毡连接成一个整体,但并不是与每根针刺毡表面的纤维结合,呈现一定的无序性,这与所显示的针刺毡表面的纤维杂乱分布结构有关。由1可以发现,熔融的薄膜与针刺毡部分纤维结合,未结合部分依然呈现ePTFE薄膜的多层空间网状结构,这可以保证烟气过滤的顺利进行。2是0中熔化成块状的薄膜处放大形貌,发现仍然具有一定的网状结构。

  1覆膜针刺毡多层空间网状结构8研究报告针刺毡覆膜滤料由于针刺毡的表面纤维无序的状态,与玻纤布覆膜滤料表面的规则结构完全不同,对薄膜的破坏也没有玻纤布覆膜滤料严重,这是针刺毡覆膜滤料的覆膜工艺较玻纤布覆膜滤料更简易的原因。

  3覆膜滤料的膜裂现象探索高温热压覆合工艺是目前生产覆膜滤料产品的高端技术,在高温下,薄膜被定形,与基材结合成整体。

  在覆膜滤料的后续操作中,随着滤料操作过程的一定位移,可能会发生膜裂现象。3~15是发生膜裂的覆膜布微观结构照片。由3可以发现,膜裂均是发生在薄膜与基布的结合点附近,由4可以发现,发生断裂的薄膜,一边是具有微丝的网状结构,如4所示,另一边则是呈现熔融状的块状结构,如5所示。薄膜断口的微观结构说明,薄膜的断裂是由于薄膜力学性能太低,不能满足滤料的位移量而产生。高温造成薄膜的熔融板结,其两边断口应均如5所示,这一点可以解释常规的理解误区中覆膜产品膜裂是由于高温热压工艺中的高温造成这一观点。

  3膜裂覆膜布微观形貌5膜裂覆膜布薄膜断口的微观形貌4结语覆膜滤料中的覆膜布与覆膜毡的烟气过滤主体均依靠未与基材结合的ePTFE薄膜进行。

  覆膜布由于纬纱膨化的特点,在薄膜与炜纱的结合处,仍然具有一定烟气过滤功能。

  覆膜滤料中ePTFE薄膜与基材的结合部分,薄膜大体呈熔融状态,空间网状结构基本消失,膜裂主要在结合点附近产生。

  减少覆膜滤材表面ePTFE膜与基材的结合点和结合面积,将是提高高温热压覆膜产品性能的有效措施。

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