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随着人们对生活环境质量要求的提高,过滤材料的应用越来越广泛。在对工业用耐高温过滤材料需求量日益增大的同时,对其过滤精度等性能的要求也越来越高。国内生产的传统耐高温过滤材料在产量和质量上都较难满足现状,大部分产品仍然依赖进口,大大增加了我国环保产业的成本。在这种产业背景下,本文来探讨加工水刺耐高温材料的关键技术,研究产品最终性能。
水刺耐高温过滤材料的开发就是用新型的水刺工艺取代原有的针刺工艺来加固复合纤网,生产出性能优良的耐高温过滤材料,同时降低生产能耗、节约原材料用量,推动过滤产业的发展。我们选用市场上常用的PPS、Nomex和P84纤维作原料,采用双锡林双道夫梳理机制得薄纤网,后通过交叉铺网的方式制得复合纤网中所需的厚纤网,中间加筋后得到复合纤网,预针刺后进入水刺机。分析水针射流现象并计算水针能量,在水针的作用下纤维之间相互缠结,纤维与基布之间也发生缠结。在水刺试验过程中发现,为了让纤维得到充分缠结,避免分层现象的产生,提高了水刺压力。但水刺压力提高后纤网表面产生滞留水,在滞留水的影响下,纤网表面产生褶皱现象,严重影响纤网质量。为了避免这种情况,试验探索发现,水刺加固厚纤网时在提高水刺压力的同时要提高水刺设备的抽吸负压。设定一定的水刺压力、水刺遍数和网帘速度,生产出水刺耐高温过滤材料。通过分析水刺产品内部孔隙率分布特点来分析水刺耐高温过滤材料的过滤特性,得出了其不同的过滤方式及其过滤效率。生产出的产品在没有经过后整理的情况下,对其基本性能进行一些测试,发现在生产工艺正常的情况下,随着网帘速度的减小,水刺压力和水刺遍数的增加,其断裂强力先增大后减小,伸长基本保持不变,透气性降低,对微小尘粒的过滤效率提高,厚度逐渐降低。工艺条件不理想时,厚度在水刺遍数和水刺压力增大时反而增大,横向强力降低,伸长增大。水刺遍数和水刺压力过大时,纤维解缠,纤网变厚,较大孔隙出现,纤网透气率增大,过滤效率降低。
水刺加固耐高温过滤材料具有一定的优势,但其工艺还处在不成熟阶段,需要做进一步的研究来保证水刺工艺的有效性。