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1、2005年第2期产业用纺织品综述驻极体非织造布的研究进展康卫民程博闻焦晓宁王旭(天津工业大学材料化工学院,天津,300160)摘要:随着人们对环境质量的要求越来越高,驻极体非织造布过滤材料的研究倍受关注。简要介绍了驻极体过滤材料的过滤及杀菌机理,重点阐述了驻极体的种类、驻极体过滤材料加工方法及其研究进展和应用前景。关键词:驻极体,熔喷法非织造布,过滤材料,加工方法中图分类号:TS176.5文献标识码:A文章编号:1004-7093(2005)02-0001-0
2、004微粒产生极性再将其捕获,从而更有效地过滤气0引言体载体相中的亚微粒子,过滤效率无疑将大大增强,而空气阻力却不会增加;若过滤材料所储存的随着经济的发展和生活水平的改善,人们对电荷是负电荷,则同时还能起到抑制和杀灭病菌环境质量要求越来越高。但由于世界范围内工农的作用。驻极体过滤材料具备上述两种特性,是业生产的高速发展,加剧了人类生活环境的污染,一种过滤效率高,空气阻力小,且具有抑杀细菌功其中空气中的粉尘、细菌和病毒,水中的重金属离[1]能的新型过滤材料。Yong-WhaOh等模拟了驻子、微生物等物质的存在严重影响了环境质量,破极体过滤材
3、料吸附亚微米粒子机理,结果与上述坏了生态系统,对人们的身体健康产生了不良影论述基本一致。响。处理这些污染,净化空气和水资源,以及有效预防和控制病菌等是当前亟待解决的重大问题。1驻极体概述驻极体材料的出现给科学家们带来了信心,驻极驻极体的发展史可追溯到1732年,Gray注体非织造布过滤材料成为过滤效率高且能抑制和意到松香、硫磺和蜡等材料具有较强的带电能力,杀灭细菌的新型过滤材料之一。并通过起电装置可使上述材料带电。驻极体是指众所周知,常用的纤维过滤材料捕尘主要依具有长期储存电荷功能的电介质材料,它所储存靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、直接拦截
4、等机械阻的电荷可以是外界注入的单极性真实电荷(或称挡作用,过滤材料和粒子之间静电吸附作用甚弱,空间电荷),也可以是极性电介质中偶极子有序这样对粒径小于1m以下的粒子过滤效果很取向而形成的偶极电荷,或者两类电荷同时兼有。差。如果过滤材料在空气过滤的过程中增强静电[2]A.G.Kravtsov等将熔融纺丙纶用电晕放电处吸附,除原有的机械阻挡作用外,依靠库仑力直接理,通过测试处理后的丙纶由TSC曲线分析得吸引气相中的带电微粒并将其捕获,或诱导中性知,电晕放电处理丙纶驻极体由Maxwel-lWagner极化、偶极化以及陷阱中注入空间电荷形成。驻中
5、国石化集团公司产业用驻极熔喷超细纤维的开发及其应极体的理论研究比起实际应用要早得多,在1838用项目(项目编号:202026)收稿日期:2004-05-10年,由Faraday引入了电介质概念,提出了材料内作者简介:康卫民,男,1979年生,在读硕士研究生。主要从可能存在着静电场,揭开了驻极体研究的序幕。事驻极熔喷聚丙烯超细纤维的开发及应用。驻极体可分为人工驻极体和矿物驻极体。人1综述产业用纺织品总第173期工驻极体中的电荷通过不同的施加方法,可分为材料,特别是它经过化学表面处
6、理,可以制备高稳[5~7]电晕驻极体、热驻极体、辐射驻极体、光驻极体以定性驻极体。钛酸钡(BaTiO3)、锆钛酸铅及磁驻极体等。1919年,日本人江口(Eguchi)用(PZT)、氧化锌(ZnO)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝热极化法把巴西棕榈蜡制成了第一个人工驻极(A12O3)和氧化钛(TiO2)等氧化物,以及氮化硅体。目前,驻极体材料的研究已跨入了有机材料、(Si3N4)等都是已研究的无机驻极体材料。黄志[8]无机材料和生物材料的多元化的时代。强等通过离子掺杂对二氧化硅进行改性,以提驻极体用作过滤材料,最初是1976年由J.高其正电荷驻
7、极性能和储存稳定性,从而获取所VanTumhout等人制成切割成小条状的聚丙烯薄期望的正驻极体材料。他运用溶凝工艺在非晶态膜,随后随着非织造布作为过滤材料优越性的体SiO2薄膜驻极体中掺入质量分数为0.2的Al2O3现和驻极体技术的成熟,越来越多的学者研究驻和质量分数为0.4的PbO。高温恒栅压正电晕充3+2+极体非织造布,并且有不少文献报道。熔喷非织电及等温电荷衰减等实验表明,经Al和Pb离造布纤维细、结构蓬松、孔隙多、抗折皱能力好,是子掺杂改性的SiO2薄膜具备较好的正极性驻极一种优秀的空气过滤器的材料。特别是以聚丙烯体性能,其正电荷储
8、存稳定性在210d后高于3+2+为原料的熔喷非织造布,比表面积大、密度小、耐95%。另外还可用B、Zn掺杂对SiO2薄膜驻化学腐蚀性好,尤其适用于工业过滤材料,被电极体改性。子、
