中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响( 二 )
1.4 性能测试
1.4.1 定 量
取300 mm×300 mm的试样 ， 定量按照GB/T 24218.1-2009《纺织品非织造布实验方法第一部分:单位面积质量的测定》标准进行测试 。 每组取10块样品测试 ， 求出10块样品的平均值和CV值 。
1.4.2 厚 度
依据标准GB/T 24218—2009《纺织品非织造布测试方法第二部分:厚度的测定》进行测试 。 按照标准每组取10块试样 ， 试样面积为300 mm×300 mm 。 根据标准先判断非织造布的类型 ， 然后根据对应的压强和时间进行测试 ， 并求出每组试验的平均值和CV值 。
1.4.3 透气性
采用的标准是GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测定》 。 每组试验取10块试样测试 ， 试样面积为300 mm×300 mm ， 测量压差为200 Pa 。 并求出10块试样的平均值 。
1.4.4 孔径大小及其分布
选用直径为6 mm的试样夹具 ， 测试液体为纯净水 ， 试样剪成半径为15～20 mm的圆形 。 测试标准采用ASTM F316-03(2011)《用冒泡点和平均流量法测定膜过滤材料孔径特性的试验方法》 。
结果与分析
2.1 不同混合比聚酯针刺过滤材料的定量和厚度
不同混合比下聚酯针刺过滤材料的定量、厚度测试结果见表1 。
表1 不同混合比下针刺过滤材料的定量和厚度
本文插图
从表1可知 ， 在工艺参数等相同的条件下 ， 不同细度的纤维配比的不同 ， 定量略有不同 ， 6组样品的实际定量与设计定量偏差较小 ， 平均值为258.60 g/m2 ， CV值为1.27% 。 从表1还可知 ， 在工艺参数等相同的条件下 ， 不同细度纤维的混合比对厚度有轻微的影响 ， 但相差不大 ， 其平均值为2.80 mm ， CV值为6.79%；随着细度为2.22 dtex聚酯纤维比例增多 ， 厚度在一定范围内有减小的趋势 ， 这是因为一般情况下 ， 细度大的聚酯纤维回弹性更好一些 ， 其产品比较蓬松 ， 使得产品厚度有所增加 。 而6组样品的定量和厚度差别很小 ， CV值不大 ， 可以进行后续测试对比分析 。
2.2 不同混合比对聚酯针刺过滤材料的孔径大小及分布的影响
孔径及分布反映了过滤材料的内部结构 ， 是过滤材料的一项重要指标 ， 表示材料具有不同形状大小的孔隙 ， 可反映其过滤性能 。 平均孔径反映材料整体过滤能力 ， 最大孔径值则反映滤材缺陷 ， 孔径分布反映各种尺寸孔径的百分比 ， 它们都可用来评价材料阻止粉尘颗粒通过的能力[3,15-16] 。
试验用泡点法测试孔径 ， 而其与压汞法相比 ， 能够减小结构压缩对测定结果的影响 ， 更适用于纤维过滤材料孔径特征的测定[3,17-18] 。 通过分析对比不同细度纤维的不同混合比对孔径及孔径分布的影响 ， 可以分析其对过滤材料过滤性能的影响 。 样品1～6的孔径测试结果如表2所示 ， 孔径分布如图1所示 。
从表2可知 ， 由细度较大的纤维与细度较小的纤维分别制成的过滤材料 ， 孔径差别明显 ， 细度较大的纤维制成的产品 ， 孔径更大 。 如100% 6.67 dtex聚酯纤维制成的针刺毡模态孔径为102.78 μm ， 而100% 2.22 dtex聚酯纤维制成的针刺毡模态孔径为12.46 μm ， 这两者差异非常显著 ， 模态孔径为孔径分布中占最大比例所对应的孔径 ， 模态孔径所占的比例越高 ， 表明孔径分布越集中、均匀；由表2还可知 ， 模态孔径、最大孔径、中值孔径、平均流孔径等的大小与纤维混合比都有着显著关系 ， 随着细度为2.22 dtex聚酯纤维比例的增加 ， 其孔径大小都明显地降低 。
表2 不同混合比下的针刺过滤材料的孔径
本文插图
由图1可看出 ， 6组样品的模态孔径所占的比例差异不大 ， 其所占比例大都在60%左右 ， 表明模态孔径分布比较集中一致 ， 模态孔径所占的比例与纤维的混合比关系不大 。
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