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中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响( 三 )




从图1还可知 ， 孔径分布范围与纤维粗细及比例有关 ， 粗纤维制成的过滤材料孔径分布范围大 ， 细纤维制成的过滤材料孔径分布范围小 ， 粗纤维中加入一定量的细纤维可以降低孔径分布范围 。 100% 6.67 dtex聚酯纤维制成的过滤材料 ， 孔径分布最大 ， 其孔径分布为55～139 μm ， 100% 2.22 dtex聚酯纤维制成的样品 ， 孔径分布最小 ， 其孔径分布为12～23 μm 。 而样品2～5 ， 随着细纤维的比例增加 ， 样品的孔径分布范围减小 ， 分别为74～151、14～112、14～60、40～93 μm 。
2.3 不同混合比对针刺过滤材料模态孔径的影响
模态孔径为孔径分布中占最大比例所对应的孔径 ， 模态孔径所占比例越高 ， 表明孔径分布越集中、均匀 。 模态孔径与纤维混合比关系如图2所示 。
由图2可看出 ， 模态孔径与纤维混合比呈多项式关系 ， 随着细度为2.22 dtex的聚酯纤维比例增加 ， 模态孔径呈下降趋势 ， 其多项式关系为y=-0.632 7x2-11.497x+110.57 ， 相关系数R2为0.943 7 ， 表明模态孔径与纤维混合比关系的相关性很高 。
中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响
本文插图
图1 不同混合比下针刺过滤材料的孔径分布

中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响
本文插图
图2 产品模态孔径与纤维混合比关系
2.4 不同混合比对针刺过滤材料平均流孔径的影响

图3为平均流孔径与纤维混合比关系图 。
中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响
本文插图
图3 产品平均流孔径与纤维混合比关系

平均流孔径为湿流量压力值是干流量压力值一半时对应的孔径值 。 由图3可以看出 ， 随着细度为2.22 dtex的聚酯纤维比例增加 ， 平均流孔径呈线性关系下降 ， 其线性关系为y=-16.405x+119.18 ， 相关系数R2为0.924 8 ， 表明平均流孔径与纤维混合比关系的相关性很高 。
2.5 不同混合比对针刺过滤材料透气性能的影响
透气性作为过滤性能的指标之一 ， 直接影响着过滤材料的流量阻力 ， 是过滤效果的重要指标之一[5,11] 。 平均透气率与纤维混合比关系如图4所示 。

由图4可看出 ， 随着细度为2.22 dtex的聚酯纤维比例增加 ， 透气率呈指数关系下降 ， 其指数关系为y=3 170.9e-0.193x ， 相关系数R2为0.949 5 ， 表明透气性与纤维混合比关系的相关性很高 。 这是因为在与其他参数相同的条件下 ， 纤维越细 ， 产品单位体积内的纤维根数就越多 ， 纤维网中纤维之间的接触点也就越多 ， 抱合力就会增强 ， 试样内部结构紧密 ， 使得透气量降低 。 同时透气量的大小取决于非织造布空隙的大小和多少 ， 根据前面的测试和分析可知纤维细度越细 ， 过滤材料中孔径越小 ， 孔径分布也越集中 ， 因此空气透过纤网的阻力变大 ， 使得透气量减小 。
中年|纤维混合比对针刺滤材孔径及透气性的影响
本文插图
图4 产品透气性能与纤维混合比关系
结论
以2.22 dtex和6.67 dtex两种细度的聚酯纤维为原料 ， 采用非织造技术制备了过滤材料 ， 研究不同混合比对孔径、孔径分布及透气性的影响规律 ， 并对其进行了性能测试分析得到以下结论：
a)过滤材料中不同细度纤维的比例对其孔径大小及孔径分布影响很大 。 细纤维占的比例越多 ， 过滤材料的孔径越小 ， 孔径分布越集中；随着细度为2.22 dtex聚酯纤维比例增加 ， 模态孔径、最大孔径、中值孔径及平均流孔径等都显著降低 。
b)随着细纤维比例的增加 ， 模态孔径与纤维混合比呈多项式的关系下降 ， 其相关系数R2为0.943 7；而过滤材料的平均流孔径随细纤维比例的增加呈线性关系下降 ， 其相关系数R2为0.924 8 。


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