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新型环保用耐高温复合滤料的研究

作　者: 范晓玲
导　师: 郭秉臣；张毅
学　校: 天津工业大学
专　业: 材料学
关键词: 耐高温复合滤料 滤料性能 混合比
分类号: TS176
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 352次
引　用: 3次
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内容摘要


随着科技的进步和人们环保意识的增强，对冶金、钢铁、发电、碳黑、水泥等行业高温烟尘过滤越来越重视。目前用于空气和气体过滤的材料以针刺布用量最大，这类材料多呈三维结构，其孔隙小而孔隙率大，过滤效率高，因此在近年来得到越来越广泛的应用。国外研究开发耐高温合成纤维较早，随着耐高温合成纤维的开发利用，新品种滤料不断涌现。而国内由于受化纤工业的影响，目前国产的中高温合成纤维较少，国产的中高温过滤以玻璃纤维材料为主，玻璃滤料虽价格较低，但耐磨、耐折性能差，不能满足环境复杂的高温粉尘过滤要求，其应用受到限制。因此引进高性能的耐高温纤维，研制出优质的耐高温滤料，满足日益增长的高温烟尘过滤的要求是一个重要的课题。 本课题主要研究了一种新型的环保用耐高温复合过滤材料，首先研究了P84、Basofil、PPS、Conex四种进口耐高温纤维的特性，对四种耐高温纤维进行差热分析，讨论了热处理对纤维力学与化学性能的影响，以及纤维结构包括纤维直径和截面形状对过滤性能的影响。其次主要探讨了六种不同混合比P84／玻纤型复合滤料，对相关的机械和过滤性能进行测试(主要测试指标为：拉伸断裂性能、顶破强力、耐磨性、过滤效率、过滤阻力、透气性)，并对过滤材料的性能与混合比之间的关系进行研究。经对测试数据的分析表明，滤料的拉伸断裂性能、顶破强力、耐磨性、过滤效率、过滤阻力与两种纤维组分的含量有显著的相关关系，而透气量与混合比之间没有明显的规律性，并在滤料的各单项性能与混合比之间建立了回归模型。此外，讨论了复合分层结构对滤料性能的影响，及滤料后整理工艺对滤料性能的影响。在上述基础上，确定优化的新型环保用耐高温复合过滤材料的生产工艺，根据现场使用要求选用合适品种进口耐高温纤维与玻纤按70／30混合，采用复合层状结构，并对滤料进行烧毛、轧光、涂层、热定型等后整理工艺。最后，本文对新型耐高温复合非织造过滤材料的综合效益进行了评估，结果表明此种新型环保用耐高温滤料与传统玻纤滤料相比，具有较高的社会、经济和环境效益。

全文目录


第一部分 绪论  7-10
  1．1 耐高温过滤材料的应用及其意义  7
  1．2 耐高温非织造过滤材料研究的状况  7-8
  1．3 课题的研究目的及内容  8-10
第二部分 耐高温非织造过滤材料过滤机理及生产加工  10-23
  2．1 高温含尘气流的主要特征  10-13
    2．1．1 气体粉尘的主要性质  10
    2．1．2 含尘气流的主要特性  10-13
  2．2 颗粒在介质纤维上的沉积机理  13-16
  2．3 颗粒在耐高温非织造过滤材料内的滞留方式  16-20
    2．3．1 表面过滤  16-17
    2．3．2 内部过滤  17
    2．3．3 滤饼过滤的分形理论分析  17-20
      2．3．3．1 滤饼过滤机理  17-18
      2．3．3．2 滤饼过滤的分形理论研究  18-20
  2．4 耐高温非织造过滤材料的生产加工过程  20-23
第三部分 实验部分  23-28
  3．1 实验原料  23
  3．2 实验仪器与设备  23
  3．3 实验试剂  23
  3．4 纤维材料性能测试  23-25
  3．5 过滤材料性能测试  25-28
第四部分 结果与讨论  28-56
  4．1 纤维耐高温性研究  28-31
    4．1．1 四种耐高温纤维差热分析  28-29
    4．1．2 热处理对纤维力学性能的影响  29-30
    4．1．3 热处理对纤维化学性能的影响  30-31
  4．2 纤维的直径对过滤性能的影响  31-33
  4．3 纤维的截面形状对过滤性能的影响  33-34
  4．4 纤维的不同混合比对滤料性能的影响  34-47
    4．4．1 纤维的不同混合比对滤料基本性能的影响  34
    4．4．2 纤维的不同混合比对滤料拉伸性能的影响  34-35
    4．4．3 纤维的不同混合比对滤料顶破强力的影响  35-36
    4．4．4 纤维的不同混合比对滤料耐磨性的影响  36
    4．4．5 纤维的不同混合比对滤料除尘效率的影响  36-38
    4．4．6 纤维的不同混合比对滤料压力降的影响  38-39
    4．4．7 纤维的不同混合比对滤料透气性的影响  39
    4．4．8 耐高温复合过滤材料各单项性能与原料混合比的相关分析  39-47
  4．5 滤料的分层结构对滤料性能的影响  47-49
  4．6 后整理工艺对滤料性能的影响  49-52
    4．6．1 后整理工艺对滤料各性能的影响  49-52
    4．6．2 后整理剂的配比对滤料性能的影响  52
  4．7 新型耐高温复合滤料的优化生产工艺  52-54
  4．8 新型耐高温复合非织造过滤材料的效益综述  54-56
第五部分 结论与展望  56-58
  5．1 结论  56
  5．2 展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 非织造布 > 各类非织造布
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