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元琛科技:驻极材料在除尘滤料的应用

2016-05-26 13:20来源:元琛科技作者:徐辉 刘江峰关键词:驻极体材料除尘滤料元琛科技收藏点赞

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摘要:随着社会经济的不断发展,空气环境问题也日益突出。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生有害微生物,存在二次污染的可能。驻极体空气过滤材料为解决这一难题提供了可能。驻极体空气过滤材料具有高效、低阻、节能、抗菌等优点,是一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)

一、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。用作驻极体的原材料需要优异的介电性能,如高体电阻和表面电阻、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腈纤维混合织物利用纤维梳理过程摩擦静电充电,并且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一起,采用摩擦起电充电,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,且面密度大的织物充电效果要优于面密度小的织物。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(TiO2)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(A12O3)、氧化钛(TiO2)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面或渗透到内部,然后通过电晕放电、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,使得滤料表面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,利用直流电晕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面,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,以使得材料表面具有较大的电荷密度。

充电电压对PP、PTFE表面电位的影响

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