驻极体空气过滤材料静电驻极方法初探(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03

  从表3中可以看出,聚丙烯的电晕放电的三种静电驻极工艺中,熔喷聚丙烯电晕放电的过滤效率最好,就是压降较大;而聚丙烯和聚丙烯腈混合物摩擦起电的两种静电驻极工艺中,一般摩擦起电的过滤效率较针刺摩擦起电的过滤效率要好;聚环氧乙烷的静电纺丝(未充电)过滤效率极高,如果对其充电,其过滤效率可能会更理想。在同一标准定量(10g/m2)下的过滤效率比较可知,聚环氧乙烷静电纺丝(未充电)的过滤效率最高,但生产速度慢,难以在短时间内大规模生产和推广应用,聚丙烯熔喷电晕放电的过滤效率次之,但实际应用比较多,聚丙烯和聚丙烯腈的针刺摩擦起电的过滤效率最差,且实际应用一般。

  另外,有报道;驻极体空气过滤材料还有聚碳酸酯和聚氨酯,它们在静电纺丝过程中保留电荷,其初始过滤效率都很高,但容尘后其过滤效率下降[8]。



4 静电驻极材料的选择

  近年来,高分子化学纤维生产技术的发展使得用驻极体纤维能生产出HEPA及ULPA过滤器[5]。用作驻极体空气过滤器的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。这类材料主要以高聚物为主的有机驻极体材料,如非极性材料:聚丙烯、聚四氟乙烯、六氟乙烯/聚四氟乙烯共聚物等;极性材料或弱极性材料:聚三氟乙烯、聚丙烯(共混)及聚酯等[2]。

  超细纤维和卷曲(羊毛状)纤维作为新结构的驻极体滤材能大大地改善集尘效率,其平均效率比传统结构的驻极体纤维从93%上升至99%(精细纤维),和从93%上升至99.4%(卷曲纤维);与此同时,卷曲纤维的使用还大大地改善了滤材的容尘能力,即从0.48g粉尘/g过滤器到0.83g粉尘/g过滤器(卷曲纤维)和从0.48到0.51(精细纤维)。这些改善可能源于纤维间空间电荷随机分布率的上升,导致容尘场所和过滤机构更加完善;另外,精细驻极体纤维所形成的新结构空气过滤器性能的改善是因为滤材空间结构上表现出较大的容尘空间和较强的电场散度。改性的聚丙烯和聚碳酸酯PC纤维的研制成功为高效长寿命和低成本驻极体过滤器的商品化提供了较完善的驻极体储电结构[7]。

  近年来报道,由降冰片和乙烯单体经催化共聚形成的环烯共聚物COC(CycloolefinCopoplymer)是一种典型的非极性的完全非晶态驻极体材料,由于其优异的力学特性及突出的储电能力和疏水特性,如用作驻极体空气过滤器的高效滤材,则明显地优于上述的传统驻极体纤维滤材PP,可能成为新一代驻极体过滤纤维[7]。

5 结论

  经过对比与分析,可以得出:目前既能很好地满足空气过滤要求又符合我国经济技术条件的驻极方法(工艺)是熔喷电晕放电法,但静电纺丝(带电)法可能是最有前途的驻极方法(工艺)。静电驻极材料的选择主要是具有优异的介电性能,信捷职称论文写作发表网,目前最适用的材料是聚丙烯及其和其它高聚物形成的混合物,但由降冰片和乙烯单体经催化共聚形成的环烯共聚物COC(Cycloolefin Copolymer)可能成为新一代驻极体空气过滤材料。

参考文献

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[2]黄翔,顾群,吴生.洁净与空调技术,2003,5(40):38-42

[3]吴大诚,杜仲良,高绪珊.北京:化学工业出版社,2003

[4]高绪珊,童俨.北京:纺织工业出版社,1991

[5]魏学孟,叶海.通风除尘,1998,4:1-4

[6]PeterP.Tsai.产业用纺织品,2002,9(20):16-18

[7]夏钟福.材料导报,2001,8(15):57-58

[8]Peter P.Tsai, Heidi Schrecuder-Gibson, Phillip Gibson. Journal of Electrostatics,2003,54:333-341

[9]M.Nifuku, Y.Zhou, A.Kisiel, T.Kobayashi, H.Katoh. Journal of Electrostatics,2001,51-52:200-205

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