驻极材料在除尘滤料的应用.doc

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时间:2020-03-24

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1、驻极材料在除尘滤料的应用来源:元琛科技摘要:随着社会经济的不断发展,空气环境问题也口益突出。空气过滤材料的应用是净化空气的重要手段。普通空气过滤材料对于细小微粒的去除不够彻底,而且过滤材料上容易滋牛.有害微牛物,存在二次污染的可能。驻极体空气过滤材料为解决这…难题提供了可能。驻极体空气过滤材料具有高效、低阻、节能、抗菌等优点,是-类非常有应用前景的新型空气过滤材料。关键词:驻极体,电荷,排放浓度,过滤精度。作者:徐辉刘江峰周冠辰计冉冉杨东(元琛科技)_、驻极体材料驻极体材料被广泛应用于高效低阻空气过滤材料领域。驻极体空气过滤材料要求材料储存电荷的密度大、寿命长及稳定性高。用作驻极体的原

2、材料需要优界的介电性能,如高体电阻和表血电阻、高介电击穿强度、低吸湿性和透气率等。驻极体材料可分为无机驻极体、有机驻极体和生物驻极体。二、驻极工艺空气过滤材料的静电驻极方法主要有电晕放电、摩擦起电、静电纺丝、热极化和低能电子束轰击。Peter等研究了用电晕放电、摩擦起电及静电纺丝三种充电技术给不同聚合物类型的纤维或织物充电。其中聚丙烯熔喷和纺粘非织造布采用电晕放电方式施加电荷,聚丙烯和改性聚丙烯月青纤维混合织物利用纤维梳理过程摩擦静电充电,并月•用静电纺丝方法纺出了聚氯化乙烯、聚碳酸酯和聚氨酯纤维。实验结果表明摩擦充电仅适合于具有不同电负性的纤维充电,两种电负性不同的纤维混合在…起,采

3、用摩擦起电充电,其过滤材料的过滤效率比电晕放电处理的好,但电晕放电适用范围较广,且曲密度大的织物充电效果要优于血密度小的织物。而静电纺丝优点在于它的电荷储存能力比其他两者强。三•驻极滤料的性能3・1对于滤料纤维的处理:我们将矿物粉粒(常用的无机矿物有SiO2、氧化铝(A12O3).氧化钛(T102)以及电气石等)加入到纤维中,将细微粉粒混入纺丝液共混进行纺丝(共混纺丝法、复合熔喷法)。3.2PTFE后处理方面:我们将矿物粉粒(常用的无机矿物有SiO2、氧化铝(A1203)、氧化钛(T102)以及电气石等)加入到PTFE乳液中,并通过浸渍、涂层的方法加入到滤料表而或渗透到内部,然后通过电

4、晕放电、摩擦起电、静电纺丝、热极化和低能电子束轰击等驻极工艺的处理,使得滤料表而具有储存电荷的能力,从而达到滤料具有静电吸附粉尘的能力。3.3PTFE覆膜驻极处理:首先,将聚丙烯薄膜和PTFE薄膜加热热压复合膜;其次,利用直流电皋放电使得共聚物薄膜驻极法;然后,将获得的膜驻极体在覆膜工艺粘附在滤料表而,形成覆膜滤料。同时,在覆膜工艺,为了增加其与滤料的粘合性能,我们使用粘合剂进行粘合处理。为了使得膜具有较多的稳定电荷,在电晕放电之前,需对膜进行两次加热处理,以使得材料表而具有较大的电荷密度。充电电压对PP、PTFE表面电位的影响电压铀电縊強出+-0QQ电流测量装置图在用界血夹层极化对P

5、P和PTFE膜极化时,为了更加充分的了解充电时传导电流与电荷积聚过程的关系以及充电温度和充电电压对传导电流的影响,对充电时流经材料体内的微电流进行了测量。测量装置如图3.1所示。试验时,先将样品加热到设定的温度,然后对样品施加充电电压。在输出电压时,高压电源可以同时釆集回路小的微电流。在充电的同时,用示波器将电流信号输出。通过观测充电时传导电流的变化,可以分析充电过程屮的电荷积聚过程,以及不同的充电电压和充电温度对传导电流的彫响。—pppirr图3・2表面电位随充电电压的变化由图(3.2a)可以看出,如果IT一侧接正电极,PTFE-侧接负电极,当充电电压低于lkV时,两种薄膜经充电后的

6、电位都很低。且卩卩膜带正电荷,PTFE膜带负电荷。当充电压高于2kV时,两种材料的表面都表现为正电位,且随着充电电压的升高而不断升高。但是PTFE膜的表面电位一直低于卩卩膜的表面电位。在叶一侧接负极,PTFE-侧接正极的情况下(3.2b),PP和PTFE表面都带有负电荷,且两种薄膜的表面点位都会随着充电电压的升高而升高。但是在这种充电条件下,PTFE膜的表面电位会一直高于PP膜的表面电位。表面电位稳定性表面电位的稳建性是衡量驻极体性能的重要指标之一。良好的表面电位稳沱性可以反映出驻极体具有良好的电荷存储能力。由以上两节的结果可以看出,在界面夹层极化时,当充电电压为3kV、充电温度为15

7、0°C时,得到的PP和PTFE驻极体具有较高的表面电位。对这一充电条件下的卩卩和PTFE膜的表面电位进行跟踪测量,所得实验结果如图3.3所示。其中,8为PP膜一侧接正电极使得实验结果,b为PP膜一侧接负电极时的实验结果。图3.3PP和PTFE驻极体膜表面电位的稳定性由以上结果可以看出,当卩卩和FEP驻极体膜的表面电位都为正极性时,在充电完成后的几个小时内,表面电位衰减较快,而后趋于稳沱。并且,卩卩膜的表面电位一直高于FE卩膜。当两种膜的表血电位

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