纬编双轴向无缝空气过滤材料制备与性能研究
发布时间：2021-04-07 21:02
面对全球环境危机,随着国家重工业的大力推广及排放要求的进一步提高,开发具有高过滤效率和长使用寿命的高性能过滤材料是当代空气过滤行业的研究重点。传统滤袋由空气过滤材料缝制而成,目前存在以下两个问题:首先,滤袋在使用过程中其缝制处由于脉冲气流的作用,易产生破裂;其次,缝制处材料重叠、针迹过大造成的粉尘堆积降低了空气过滤材料的有效过滤面积,由此降低整个滤袋的过滤效率。本课题制备了静电增强型聚四氟乙烯单丝,并以此作为结构增强原料,研发的纬编双轴向无缝空气过滤材料可以有效的解决以上两个问题。针对以上新型纬编双轴向结构,本课题研发了专用的双轴向圆纬机和圆筒针刺机,实现了新型纬编双轴向无缝空气过滤材料的成功制备。针对空气过滤材料使用过程中涉及到的各项性能,将纬编双轴向无缝空气过滤材料与传统空气过滤材料进行对比。最后通过数值模拟,揭示纬编双轴向无缝空气过滤材料在力学性能和过滤效率上的优势。（1）本课题采用挤出法纺丝制备了新型聚四氟乙烯单丝,利用其力学性能和静电性能的优势提高无缝过滤材料的力学性能和过滤效率。在预处理时加入不同粒径和不同含量的电气石颗粒进行混合,纺制含电气石颗粒的聚四氟乙烯单丝,电气石颗...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
滤袋生产流程
江南大学博士学位论文2图1-2脉冲清灰过程Fig.1-2Processofpulsecleaning清灰动作平均每隔30min进行一次，每次清灰脉冲气流给滤袋施加多次瞬间的压力，滤袋受到的气流冲击频率和次数均较高，在多次冲击过程中滤袋受力易破损，尤其是接缝处[18,19,20]，如图1-3所示。因此其力学性能的高低成为滤袋使用寿命长短的决定性因素。而目前的研究均以过滤性能为主要研究对象，力学性能涉及较少。图1-3滤袋破损图Fig.1-3Damagedfilterbag目前工业用空气滤袋由于其缝制处的存在，其力学性能和使用寿命降低，缝制处针孔和滤饼的产生，会使得其过滤效率降低。因此，将无缝结构的过滤材料制备和性能研究作为本课题的研究重点，具有较强的现实意义。1.2研究现状本文围绕无缝空气过滤材料制备及性能进行系统研究，主要涉及新原料的加工、纬编双轴向组织结构的设计、双轴向纬编圆机和圆筒针刺机的研发、空气过滤材料性能的研究及其数值模拟、除尘系统模拟等内容。国外对空气过滤材料的研发早于国内，主要局限于原材料的研发及空气过滤材料过滤性能的提高，对于无缝空气过滤材料的研究国内外可参考文献极少，多为机械制造业的技术指南和国内科研院所撰写的专利。1.2.1聚四氟乙烯过滤材料研究工业生产中产生的烟尘成分复杂多变，主要成分有粉尘颗粒、氮氧化物和硫化物，还包含微量的重金属等有害物质，且该烟尘温度高低波动较大（50-250℃）；此外，部
滤袋破损图
【参考文献】：
期刊论文
[1]布袋除尘器滤袋选型及损坏原因分析[J]. 陈乐. 绿色环保建材. 2020(02)
[2]长袋低压脉冲除尘器的常见故障与处理分析[J]. 郭震. 科技创新与应用. 2020(03)
[3]亚微米纤维复合非织造过滤材料的制备及性能分析[J]. 史露露,刘玉军,李贞兵,王荣武. 产业用纺织品. 2019(11)
[4]袋式除尘器滤袋失效原因探讨[J]. 张翼. 环境与发展. 2019(06)
[5]基于PSR-AHP模型的布袋式除尘系统运行稳定性分析[J]. 宋英杰,王刚,唐武生. 白城师范学院学报. 2019(06)
[6]聚四氟乙烯/聚丙烯杂化熔喷滤料结构与性能[J]. 刘妙峥,吴海波. 东华大学学报(自然科学版). 2019(03)
[7]基于遗传算法的袋式除尘器脉冲喷吹清灰自适应模糊控制[J]. 王宇,刘丽冰,张磊,谭志洪,熊桂龙. 环境工程学报. 2020(01)
[8]聚酰亚胺驻极体空气过滤材料的研究与制备[J]. 黄政,曾鸣,李芳颖,刘延波. 产业用纺织品. 2019(04)
[9]聚丙烯非织造针刺过滤材料性能的测试与研究[J]. 赵博. 浙江纺织服装职业技术学院学报. 2018(04)
[10]基于模糊数学法的新建绿地土壤物理性能评价[J]. 丛晓峰,余刚,谢斌,闫会玲,陈昊. 中国农学通报. 2018(29)
博士论文
[1]橘渣细菌纤维素的制备及空气净化膜的构建与性能研究[D]. 范鑫.华中农业大学 2019
[2]高效高温滤料的低损伤固结及针刺/水刺复合技术研究[D]. 张楠.东华大学 2017
[3]层状纳米粒子改性聚苯硫醚及熔喷非织造材料研究[D]. 李晨暘.天津工业大学 2017
[4]纺粘/熔喷非织造布纤网细观结构及其过滤性能[D]. 金关秀.浙江理工大学 2017
[5]双轴向交织纬编针织复合材料加工制造及其拉伸性能研究[D]. 徐艳华.东华大学 2011
[6]电气石自极化及应用基础研究[D]. 冀志江.中国建筑材料科学研究院 2003
[7]纬编双轴向多层衬纱织物的剪切性能研究及成型计算机模拟[D]. 张剑寒.天津工业大学 2002
硕士论文
[1]芳纶1313/PANOF针刺过滤毡的制备及性能研究[D]. 王艳丽.浙江理工大学 2019
[2]基于PM2.5过滤的玻璃纤维棉毡的性能研究[D]. 李艳明.南京航空航天大学 2017
[3]聚偏氟乙烯/聚四氟乙烯复合驻极纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究[D]. 王珊.东华大学 2017
[4]PVDF/PSU复合抗菌纳米纤维空气过滤材料的制备及其在口罩中的应用研究[D]. 刘学洋.东华大学 2016
[5]非织造布空气过滤材料过滤性能的研究[D]. 简小平.东华大学 2014
[6]机针织与非织造复合过滤材料的性能研究[D]. 张惠芳.浙江理工大学 2012
[7]玄武岩纤维复合过滤材料针刺工艺及性能研究[D]. 冯建民.东华大学 2011
[8]聚四氟乙烯拉伸微孔膜的制备、结构与性能[D]. 田普锋.西北工业大学 2006
[9]新型环保用耐高温复合滤料的研究[D]. 范晓玲.天津工业大学 2002
本文编号：3124191
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
滤袋生产流程
江南大学博士学位论文2图1-2脉冲清灰过程Fig.1-2Processofpulsecleaning清灰动作平均每隔30min进行一次，每次清灰脉冲气流给滤袋施加多次瞬间的压力，滤袋受到的气流冲击频率和次数均较高，在多次冲击过程中滤袋受力易破损，尤其是接缝处[18,19,20]，如图1-3所示。因此其力学性能的高低成为滤袋使用寿命长短的决定性因素。而目前的研究均以过滤性能为主要研究对象，力学性能涉及较少。图1-3滤袋破损图Fig.1-3Damagedfilterbag目前工业用空气滤袋由于其缝制处的存在，其力学性能和使用寿命降低，缝制处针孔和滤饼的产生，会使得其过滤效率降低。因此，将无缝结构的过滤材料制备和性能研究作为本课题的研究重点，具有较强的现实意义。1.2研究现状本文围绕无缝空气过滤材料制备及性能进行系统研究，主要涉及新原料的加工、纬编双轴向组织结构的设计、双轴向纬编圆机和圆筒针刺机的研发、空气过滤材料性能的研究及其数值模拟、除尘系统模拟等内容。国外对空气过滤材料的研发早于国内，主要局限于原材料的研发及空气过滤材料过滤性能的提高，对于无缝空气过滤材料的研究国内外可参考文献极少，多为机械制造业的技术指南和国内科研院所撰写的专利。1.2.1聚四氟乙烯过滤材料研究工业生产中产生的烟尘成分复杂多变，主要成分有粉尘颗粒、氮氧化物和硫化物，还包含微量的重金属等有害物质，且该烟尘温度高低波动较大（50-250℃）；此外，部
滤袋破损图
【参考文献】：
期刊论文
[1]布袋除尘器滤袋选型及损坏原因分析[J]. 陈乐. 绿色环保建材. 2020(02)
[2]长袋低压脉冲除尘器的常见故障与处理分析[J]. 郭震. 科技创新与应用. 2020(03)
[3]亚微米纤维复合非织造过滤材料的制备及性能分析[J]. 史露露,刘玉军,李贞兵,王荣武. 产业用纺织品. 2019(11)
[4]袋式除尘器滤袋失效原因探讨[J]. 张翼. 环境与发展. 2019(06)
[5]基于PSR-AHP模型的布袋式除尘系统运行稳定性分析[J]. 宋英杰,王刚,唐武生. 白城师范学院学报. 2019(06)
[6]聚四氟乙烯/聚丙烯杂化熔喷滤料结构与性能[J]. 刘妙峥,吴海波. 东华大学学报(自然科学版). 2019(03)
[7]基于遗传算法的袋式除尘器脉冲喷吹清灰自适应模糊控制[J]. 王宇,刘丽冰,张磊,谭志洪,熊桂龙. 环境工程学报. 2020(01)
[8]聚酰亚胺驻极体空气过滤材料的研究与制备[J]. 黄政,曾鸣,李芳颖,刘延波. 产业用纺织品. 2019(04)
[9]聚丙烯非织造针刺过滤材料性能的测试与研究[J]. 赵博. 浙江纺织服装职业技术学院学报. 2018(04)
[10]基于模糊数学法的新建绿地土壤物理性能评价[J]. 丛晓峰,余刚,谢斌,闫会玲,陈昊. 中国农学通报. 2018(29)
博士论文
[1]橘渣细菌纤维素的制备及空气净化膜的构建与性能研究[D]. 范鑫.华中农业大学 2019
[2]高效高温滤料的低损伤固结及针刺/水刺复合技术研究[D]. 张楠.东华大学 2017
[3]层状纳米粒子改性聚苯硫醚及熔喷非织造材料研究[D]. 李晨暘.天津工业大学 2017
[4]纺粘/熔喷非织造布纤网细观结构及其过滤性能[D]. 金关秀.浙江理工大学 2017
[5]双轴向交织纬编针织复合材料加工制造及其拉伸性能研究[D]. 徐艳华.东华大学 2011
[6]电气石自极化及应用基础研究[D]. 冀志江.中国建筑材料科学研究院 2003
[7]纬编双轴向多层衬纱织物的剪切性能研究及成型计算机模拟[D]. 张剑寒.天津工业大学 2002
硕士论文
[1]芳纶1313/PANOF针刺过滤毡的制备及性能研究[D]. 王艳丽.浙江理工大学 2019
[2]基于PM2.5过滤的玻璃纤维棉毡的性能研究[D]. 李艳明.南京航空航天大学 2017
[3]聚偏氟乙烯/聚四氟乙烯复合驻极纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究[D]. 王珊.东华大学 2017
[4]PVDF/PSU复合抗菌纳米纤维空气过滤材料的制备及其在口罩中的应用研究[D]. 刘学洋.东华大学 2016
[5]非织造布空气过滤材料过滤性能的研究[D]. 简小平.东华大学 2014
[6]机针织与非织造复合过滤材料的性能研究[D]. 张惠芳.浙江理工大学 2012
[7]玄武岩纤维复合过滤材料针刺工艺及性能研究[D]. 冯建民.东华大学 2011
[8]聚四氟乙烯拉伸微孔膜的制备、结构与性能[D]. 田普锋.西北工业大学 2006
[9]新型环保用耐高温复合滤料的研究[D]. 范晓玲.天津工业大学 2002
本文编号：3124191
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