Chuẩn bị và tính chất của vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414

Trong những năm gần đây, việc sử dụng các bộ lọc túi để kiểm soát bụi khí thải nhiệt độ cao đã thu hút nhiều sự chú ý. Bộ lọc túi là các thiết bị lọc bụi khô phù hợp để chụp bụi mịn, khô, không phôi. Thành phần cốt lõi là túi lọc và vật liệu của túi lọc trực tiếp xác định các hiệu suất khác nhau của bộ lọc túi. Các vật liệu thường được sử dụng cho túi lọc túi là polyester, polypropylen, nylon, v.v. môi trường nhiệt độ.Aramid 1414 là một sợi hiệu suất cao với cường độ cao, mô đun cao, điện trở nhiệt độ cao, co rút nhiệt thấp và các đặc điểm khác. Sức mạnh phá vỡ của nó là 194-221 CN/DTEX, mô đun ban đầu là 4634-8650 CN/DTEX, nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh là khoảng 345℃và nó có thể chịu được nhiệt độ cao 500℃mà không bị phân hủy. Nó không dễ bị đốt cháy và có tài sản tự khai thác. Do đó, nếu Aramid 1414 được sử dụng làm nguyên liệu thô để chuẩn bị túi lọc túi cho môi trường khí thải nhiệt độ cao, nó có thể cung cấp cho các túi lọc tính chất cơ học tuyệt vời và điện trở nhiệt độ cao. Theo phương pháp xử lý, túi lọc túi có thể được làm bằng dệt, không dệt và composite. Trong số đó, không dệt kim được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực lọc khí, chiếm khoảng 70%. Kim-punched không dệtVải là một loại vải không dệt khô. Nó được tạo ra bằng cách nới lỏng, chải và đặt các sợi ngắn vào một mạng lưới sợi, sau đó gia cố mạng sợi bằng kim và thực hiện một cách thích hợp để xử lý ép nhiệt, để các sợi bị vướng và liên kết với nhau để đạt được kết quả gia cố. Nó có các đặc điểm của dòng quy trình ngắn, tốc độ sản xuất nhanh, đầu ra cao, chi phí thấp và ứng dụng rộng. Tác giả đã sử dụng Aramid 1414 làm nguyên liệu thô để chuẩn bị vật liệu lọc không dệt kim ARAMID 1414, và nghiên cứu hiệu suất của vật liệu lọc không dệt aramid 1414, để cung cấp một tài liệu tham khảo cho sự phát triển của vật liệu lọc không tiết kiệm nhiệt độ cao Aramid 1414.

1 thí nghiệm

1.1Nguyên liệu thô

1.2Aramid 1414: Đặc điểm kỹ thuật 1.44 DTEX×50 mm, phá vỡ sức mạnh 17,65 CN/DTEX, phá vỡ độ giãn dài 7. 60%, mật độ 1,38g/cm3, được sản xuất bởi Công ty DuPont, Hoa Kỳ.

1.2 Dụng cụ và Thiết bị

VHX-600 Kính hiển vi ba chiều của VHX-600: Được sản xuất bởi Tập đoàn Keyence của Nhật Bản; LFY-207 TESTNESS FLAGANT FAUNTER TESTER: Được thực hiện bởi Viện nghiên cứu khoa học dệt may Sơn Đông; Q-Lab UV Lão hóa Tester: Được sản xuất bởi Q-Lab Corporation của Hoa Kỳ; FA2004 Cân bằng điện tử: Được thực hiện bởi Mettler Toledo của Thụy Sĩ; YG341N Loại ma sát Tester tĩnh: Được sản xuất bởi Ningbo Dahe Compast Co., Ltd .; LFY-601 Phương pháp dọc Fabric FLAME TESTER TESTER Hiệu suất: Được thực hiện bởi Viện nghiên cứu khoa học dệt may Sơn Đông; Máy kiểm tra bộ lọc tự động TSI-8130A: Được sản xuất bởi TSI Corporation của Hoa Kỳ; YG065-250 Thử nghiệm cường độ vải điện tử đa chức năng: Được sản xuất bởi Thượng Hải Công viên Công cụ Thượng Hải, Ltd .; Lò nhiệt độ hằng số tám giỏ: Được sản xuất bởi Wenzhou Darong Dệt dụng cụ dệt, Ltd .; Máy đấm kim WL-GZ-A-800: Được sản xuất bởi Taicang Shuangfeng Non Woven Equipment Co., Ltd.

1.3 Chuẩn bị vật liệu lọc không dệt bằng kim aramid 1414

Quá trình chuẩn bị của vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 đang mở, trộn, chải, đặt chéo, trước khi cần, phun kim chính và nhấn nóng vào cảm giác. Chức năng mở là để nới lỏng các sợi, phân hủy các khối sợi rối lớn thành các bó và loại bỏ các tạp chất trong các sợi; Chức năng chải là biến các bó sợi thành các sợi đơn, và tiếp tục loại bỏ các tạp chất và trộn đều chúng; Chức năng đặt là đặt một web sợi một lớp vào một web sợi đơn nhiều lớp; Chức năng của trước khi cần thiết là đâm thủng mạng sợi với độ mịn cao và sự gắn kết sợi thấp từ trên xuống dưới qua kim; Chức năng của nhu cầu chính là kim phía sau của mạng sợi quang sẵn, mang các sợi ở mặt sau của mạng sợi vào bên trong của mạng sợi, tăng sự vướng víu giữa các sợi, cải thiện sức mạnh của mạng sợi, web, và làm cho bề mặt sản phẩm phẳng và mịn. Vật liệu lọc không dệt kim bằng kim với mật độ bề mặt 420, 500 và 570 g/m2 được lấy dưới mật độ bơm kim là 150 vết thủng/cm2 và được đánh dấu là 1#, 2#và 3# tương ứng.

1.4 Phân tích và kiểm tra

Hình thái bề mặt: Ở nhiệt độ phòng, kính hiển vi điện tử ba chiều đã được sử dụng để quan sát sự sắp xếp sợi và cấu trúc hình thái siêu nhỏ của mẫu, với độ phóng đại 500 lần.

• Mật độ bề mặt: Một cân bằng phân tích điện tử đã được sử dụng để cân chính xác khối lượng của mẫu vật liệu lọc và tính toán mật độ bề mặt của nó. Mỗi mẫu được kiểm tra 30 lần và giá trị trung bình đã được thực hiện.
• Độ dày: Độ dày của mẫu đã được kiểm tra dọc theo hướng chéo bằng cách sử dụng thước đo độ dày. Tấm áp suất đo độ dày có trọng lượng chết là 50 g và tấm áp suất ở trong 30 giây mỗi lần. Mỗi mẫu được kiểm tra 30 lần và giá trị trung bình đã được thực hiện.
• Tính chất cơ học: Theo GB /T 3923.1-2013 "Tính chất kéo dài hàng dệt của vải Phần 1: Xác định độ phá vỡ cường độ và độ giãn dài khi phá vỡ (phương pháp dải)" Phá vỡ mẫu, khoảng cách kẹp là 200 mm và tốc độ kéo dài là 100 mm/phút; Theo GB /T 19976-2005 "Xác định cường độ bùng nổ của hàng dệt may (phương pháp bóng thép)", đồng hồ đo cường độ vải điện tử được sử dụng để kiểm tra cường độ nổ của mẫu và tốc độ nổ là 100 mm /phút. Tính ổn định kích thước: Đầu tiên, cắt mẫu thành 10 cm×10 cm, và đánh dấu kinh độ và vĩ độ bằng bút, sau đó đặt mẫu trong 150℃Lò nướng, và sau 8 giờ xử lý sưởi ấm, hãy lấy nó ra và sử dụng thước kẻ để đo kích thước nóng của nó.
• Hiệu suất lão hóa nhiệt: Đầu tiên, cắt mẫu thành 50 mm×250 mm, và sau đó đặt nó vào một người thử nghiệm lão hóa UV. Trong các điều kiện nhiệt độ 180℃và ánh sáng 0,68 W/m2, tuổi 48, 72 và 96 giờ tương ứng, và sau đó lấy nó ra để kiểm tra sức mạnh phá vỡ xuyên tâm.
• Hiệu suất lọc không khí: Đầu tiên, cắt mẫu thành 15 cm×15 cm, sau đó sử dụng máy kiểm tra bộ lọc tự động để kiểm tra nó. Tốc độ dòng không khí là 26 l/phút.
• Hiệu suất chống tĩnh điện: Theo GB /T 12703. 1-2021 "Phương pháp kiểm tra hiệu suất tĩnh điện Dệt×45 mm, và sau đó sử dụng máy kiểm tra tĩnh điện vải cảm ứng để kiểm tra, điện áp phóng điện là 10 kV, tốc độ là 1 500 r/phút và thời gian thử là 30 giây. Hiệu suất chống cháy ngọn lửa: Đầu tiên, cắt mẫu thành 300 mm×80 mm, sau đó sửa mẫu trên máy kiểm tra hiệu suất chống cháy của phương pháp dọc bằng kẹp, điều chỉnh chiều cao ngọn lửa thành (40±2) mm, khi mẫu được đốt cháy trong 12 giây, thiết bị ngọn lửa tự động sẽ tự động thoát ra và thời gian đốt liên tục và độ dài bị hỏng của mẫu được ghi lại.

2 Kết quả và Thảo luận

2.1 cấu trúc vi mô

TCác sợi của anh ta trong mẫu vật liệu lọc không dệt bằng kim aramid 1414 được sắp xếp theo cách ba chiều bị rối loạn, với nhiều lỗ chân lông giữa các sợi, và các sợi là mịn; Đường kính sợi tương đối nhỏ và diện tích bề mặt riêng của sợi lớn, có tác dụng hấp phụ tốt hơn trên một số hạt khói mịn và phù hợp để sử dụng làm vật liệu lọc.

2.2 Độ dày và mật độ bề mặt

TDưới đây là mối tương quan dương giữa độ dày và mật độ bề mặt của vật liệu lọc không dệt kim bằng kim Aramid 1414. Khi độ dày của vật liệu lọc không dệt kim được phun bằng kim tăng lên, số lượng sợi trong vật liệu lọc tăng lên, các sợi bị vướng chặt hơn, độ dày của vật liệu lọc được xử lý đồng đều hơn và độ dày không đồng đều của vật liệu nhỏ hơn.

2.3 Tính chất cơ học

TAnh ta cường độ gãy của vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 lần lượt là 3#, 2#và 1#. Điều này là do mật độ bề mặt và độ dày của vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 tăng dần, số lượng sợi tăng lên, sự gắn kết tăng lên, các sợi được kết nối chặt chẽ và vướng vào, và không dễ để các sợi trượt, Vì vậy, độ bền gãy tăng lên; Độ giãn dài khi phá vỡ ba vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 lần lượt là 1#, 2#và 3#. Điều này là do mật độ bề mặt tăng lên, sự vướng víu giữa các sợi trở nên chặt hơn, số lượng sợi cần được phá vỡ khi kéo dài cho đến khi phá vỡ cũng nhiều hơn, khả năng vướng víu càng dày đặc, khả năng trượt tương đối càng lớn và độ giãn dài càng lớn vào giờ nghỉ; Ba aramid, cường độ phá vỡ xuyên tâm của mẫu vật liệu lọc không dệt kim 1414 lớn hơn đáng kể so với hướng sợi ngang. Điều này là do web sợi được sắp xếp triệt để, và cường độ phá vỡ xuyên tâm được cung cấp bởi hầu hết các sợi, trong khi cường độ phá vỡ sợi ngang phụ thuộc vào lực vướng víu giữa các sợi, do đó, cường độ phá vỡ xuyên tâm lớn hơn.TAnh ta phá vỡ sức mạnh và sức mạnh bùng nổ của ba vật liệu lọc không dệt kim Aramid 1414 là 3#, 2#và 1#mẫu từ lớn đến nhỏ. Lý do là khi độ dày và mật độ bề mặt tăng dần, sự sắp xếp giữa các sợi trở nên chặt hơn, sự xen kẽ và vướng víu trở nên hoàn chỉnh hơn và càng nhiều sợi được kết nối tại một điểm vướng bởi lực lượng khi vỡ, vì vậy lực cần thiết cho vụ nổ cũng lớn hơn. Do đó, độ dày và mật độ bề mặt của vật liệu lọc càng lớn thì cường độ bùng nổ càng lớn.

2.4 Độ ổn định kích thước

WE có thể thấy rằng kích thước của ba vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 không thay đổi khi nhiệt độ dưới 180℃; Sau khi nhiệt độ đạt đến 210℃, các mẫu 1# và 2# co lại một chút, trong khi mẫu 3# không thay đổi, điều này cho thấy vật liệu lọc không dệt kim bằng kim aramid 1414 có độ ổn định kích thước tốt và rất hiệu quả khi được sử dụng làm bộ lọc khí thải nhiệt độ cao sản phẩm.

2.5 Sức đề kháng lão hóa

WE có thể thấy rằng sau 48 giờ lão hóa nhiệt, độ bền vỡ xuyên tâm của ba vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 gần như không có thay đổi; Sau 72 và 96 giờ lão hóa nhiệt, cường độ phá vỡ xuyên tâm của các mẫu giảm một chút và mật độ bề mặt càng lớn thì độ giảm càng nhỏ, vì nguyên liệu thô aramid 1414 của vật liệu lọc không dệt kim có khả năng chống lão hóa tốt. Vật liệu bộ lọc không dệt bằng kim Aramid 1414 có khả năng chống lão hóa tốt và phù hợp để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

2.6 Hiệu suất chống tĩnh điện

Có nhiều phương pháp để kiểm tra hiệu suất chống tĩnh điện của các loại vải, bao gồm phương pháp sạc corona, phương pháp ma sát thủ công, phương pháp điện trở suất, phương pháp sạc, phương pháp ma sát cơ học quay, phương pháp rò rỉ sợi, phương pháp điện áp tĩnh động, phương pháp ma sát cơ học theo chiều ngang, v.v. Chúng, chỉ số thử nghiệm của phương pháp sạc corona là thời gian bán hủy của điện áp tĩnh, có lợi thế của hoạt động đơn giản và khả năng tái tạo dữ liệu tốt. Thời gian bán hủy của vật liệu càng nhỏ, sự phân rã càng nhanh và hiệu suất chống tĩnh điện càng tốt.TÔIcó thể thấy rằng thời gian bán hủy của ba loại vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 là 3#, 2# và 1# từ nhỏ đến nhỏ, cho thấy hiệu suất chống tĩnh điện của mẫu 1# là tốt nhất và hiệu suất chống tĩnh điện của các mẫu 2# và 3# là thứ hai. Hiệu suất chống tĩnh điện của vải có liên quan đến độ dày của nó. Độ dày càng nhỏ, hiệu suất chống tĩnh điện của nó càng tốt.

2.7 Hiệu suất chống cháy

TAnh ta liên tục đốt thời gian của ba loại vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 lần lượt là 1#, 2#và 3#. Lý do là thời gian đốt liên tục của vật liệu lọc có mối quan hệ nhất định với độ dày và mật độ bề mặt của vải không dệt kim. Mật độ bề mặt tăng và thời gian đốt liên tục giảm. Vì Aramid 1414 là chất xơ hóa chất chống cháy hiệu suất cao, không có hiện tượng âm ỉ nào xảy ra trong quá trình đốt cháy. Độ dài thiệt hại đốt cháy của ba loại vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 là tương đối nhỏ, cho thấy hiệu suất chống cháy của ngọn lửa của vật liệu lọc không dệt kim bằng kim aramid 1414 là tốt.

2.8 Hiệu suất lọc không khí

TÔng có độ xốp trung bình của ba loại vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 lần lượt là 3#, 2#và 1#. Lý do là độ xốp của vật liệu lọc có liên quan đến đường kính sợi, quá trình bơm kim, độ dày, mật độ bề mặt và hiệu suất lọc của vật liệu lọc kim. Khi độ dày và mật độ bề mặt của vật liệu lọc tăng, độ xốp của vật liệu lọc không dệt kim bằng kim aramid 1414 sẽ tăng tương ứng; Hiệu quả lọc không khí của ba loại vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 lần lượt là 3#, 2#và 1#. Lý do là khi độ dày và mật độ bề mặt của mẫu tăng lên, số lượng sợi trong mạng sợi tăng và mức độ vướng víu giữa các sợi tăng, do đó cải thiện hiệu suất lọc.

3 Kết luận

Một. Các tính chất cơ học, độ ổn định kích thước, tính chất chống tĩnh điện, tính chất chống cháy ngọn lửa và hiệu suất lọc không khí của vật liệu lọc không dệt kim aramid 1414 đều liên quan đến mật độ và độ dày bề mặt của chúng.

b. Với sự gia tăng mật độ bề mặt, cường độ phá vỡ của vật liệu lọc không dệt kim phun bằng kim tăng lên, độ giãn dài khi phá vỡ giảm, cường độ bùng nổ tăng, độ ổn định kích thước sau khi làm nóng tăng, điện trở lão hóa tăng Tính chất chống cháy giảm giảm, và hiệu quả lọc không khí tăng lên.

c. Hiệu suất lọc của vật liệu lọc không dệt bằng kim sợi Aramid 1414 là tuyệt vời và chúng có triển vọng ứng dụng rộng trong lĩnh vực môi trường khí thải nhiệt độ cao.

Đọc thêm:RTình trạng ESEARCH và tiến trình của sợi Aramid