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新型微孔膜濾料的制備與除塵性能測(cè)試

2022-01-13 09:18陳宜華邱樹(shù)永呂真虎
中國(guó)粉體技術(shù) 2022年1期
關(guān)鍵詞:濾料基材微孔

王 巖,張 濤,陳宜華,王 攀,邱樹(shù)永,呂真虎

(安徽工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院,安徽 馬鞍山 243002)

近年來(lái),霧霾天氣的頻發(fā)嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活和身體健康[1-2]。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,防控大氣污染刻不容緩[3-4]。

袋式除塵器由于具備除塵性能穩(wěn)定、過(guò)濾效率高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于煙氣粉塵的處理,但仍存在除塵器濾袋易磨損、難清灰、易粘結(jié)等問(wèn)題,而濾料性能的優(yōu)劣決定著袋式除塵器的除塵效果及使用壽命[5],因此,研制袋式除塵器新型濾料對(duì)提升除塵器性能具有重要意義[6]。

方沛等[7]通過(guò)研究濾料表面處理工藝得出濾料抗水拒油的實(shí)驗(yàn)條件;Czigány等[8]實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)表面處理后的覆膜濾料機(jī)械強(qiáng)度明顯增強(qiáng);Manikandan等[9]采用合成環(huán)氧樹(shù)脂-SiO2漿料對(duì)玄武巖纖維改性提高其力學(xué)性能;Wei等[10]采用納米級(jí)混合膠進(jìn)行玄武巖纖維表面改性,發(fā)現(xiàn)纖維及復(fù)合濾料的機(jī)械性能可有效提高,因此,濾料表面改性處理可以提高濾料的化學(xué)性能和機(jī)械性能。

本文中以無(wú)紡布濾料為基材,采用環(huán)氧樹(shù)脂、丙酮、二乙烯三胺、有機(jī)玻璃樹(shù)脂、無(wú)水乙醇等化學(xué)試劑,對(duì)無(wú)紡布基材進(jìn)行表面改性處理,通過(guò)輥壓、定型、裁剪等工序,制備低阻、高效、耐磨的新型微孔膜濾料;對(duì)新型微孔膜濾料的形貌結(jié)構(gòu)、孔徑分布、透氣性、力學(xué)性能及過(guò)濾性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,濾料的除塵性能以過(guò)濾效率和過(guò)濾壓損為指標(biāo),探討其微觀結(jié)構(gòu)與過(guò)濾性能和過(guò)濾形式的關(guān)系,為解決常規(guī)濾料壓力損失增長(zhǎng)快、易磨損、易粘袋等問(wèn)題提供研究基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原材料

采用無(wú)紡布濾料為基材,通過(guò)浸漬、膠粘處理后形成新型微孔膜濾料。無(wú)紡布濾料參數(shù)如表1所示。

表1 無(wú)紡布濾料參數(shù)

1.2 新型微孔膜濾料的制備

制備新型微孔膜濾料的混合溶液組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表2所示。

表2 制備新型微孔膜濾料的混合溶液組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

預(yù)處理:將無(wú)紡布濾料基材樣品浸泡在無(wú)水乙醇中以去除濾料表面污漬,浸泡5 min后用蒸餾水反復(fù)沖洗至潔凈,然后放入烘箱中,在恒溫70 ℃下干燥至質(zhì)量不變時(shí)取出濾料。

前處理:按照表2所示的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備環(huán)氧樹(shù)脂、丙酮、二乙烯三胺混合溶液,使用磁力攪拌器將混合溶液攪拌至均勻,并將預(yù)處理后的基材樣品完全浸入混合溶液,浸漬10、20、30、40、50、60 min后放入干燥箱恒溫70 ℃進(jìn)行干燥。待基材樣品質(zhì)量恒定后取出備用。

后處理:按照表2所示的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備有機(jī)玻璃樹(shù)脂、無(wú)水乙醇、三乙烯四胺混合溶液,重復(fù)前處理操作,即制備出新型微孔膜濾料?;旌先芤旱馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)如表2所示。

1.3 新型微孔膜濾料的除塵性能測(cè)試

除塵性能測(cè)試儀器如表3所示。

表3 除塵性能測(cè)試儀器

參照袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件(GB 12625—1990)和過(guò)濾材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(ASTMD 6830—2002),自制新型微孔膜濾料除塵性能測(cè)試平臺(tái)如圖1所示。測(cè)試平臺(tái)由發(fā)塵器、測(cè)試風(fēng)管、濾料夾、采樣口及風(fēng)機(jī)組成。發(fā)塵器通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)口處的粉塵質(zhì)量濃度;風(fēng)機(jī)通過(guò)調(diào)頻來(lái)改變過(guò)濾風(fēng)速,并通過(guò)熱敏風(fēng)速儀對(duì)風(fēng)管風(fēng)速進(jìn)行標(biāo)定;在風(fēng)速穩(wěn)定處設(shè)置采樣口,利用微電腦粉塵采樣器測(cè)試濾料兩端的粉塵質(zhì)量濃度;利用數(shù)字式壓力計(jì)測(cè)試進(jìn)、出口靜壓。

1—發(fā)塵器;2—測(cè)試風(fēng)管;3—濾料夾;4—采樣口;5—風(fēng)機(jī)。

1.4 除塵性能衡量指標(biāo)

濾料的過(guò)濾效率計(jì)算公式為

(1)

式中:η為過(guò)濾效率,%;C1、C2為濾料兩端采樣口粉塵的質(zhì)量濃度,mg/m3;Q1、Q2為實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)出口風(fēng)量,m3/s。

濾料的單位面積過(guò)濾壓力損失(本文中簡(jiǎn)稱過(guò)濾壓損)的計(jì)算公式為

ΔP=P2-P1,

(2)

式中:ΔP為過(guò)濾壓損,Pa;P1、P2為實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)、出口靜壓,Pa。

新型微孔膜濾料的除塵性能以過(guò)濾效率和過(guò)濾壓損為衡量指標(biāo)。

2 結(jié)果與討論

2.1 新型微孔膜濾料的孔徑分布和透氣性能

新型微孔膜濾料試樣與基材的孔徑分布如表4所示。由表4可以看出,經(jīng)過(guò)浸漬處理過(guò)后,較無(wú)紡布濾料基材相比,最大孔徑減小了25 μm左右,平均孔徑減小了12 μm以上,處理過(guò)后的6組試樣孔徑大小和孔徑范圍均明顯縮小,孔徑分布更加均勻集中。

表4 新型微孔膜濾料試樣與基材的孔徑分布

濾料的透氣性能是影響其過(guò)濾壓損的重要指標(biāo)[11]。圖2為新型微孔膜濾料試樣的透氣度和最大孔徑。

圖2 新型微孔膜濾料試樣的透氣度的和最大孔徑

由圖2可知,新型微孔膜濾料試樣的透氣度度遠(yuǎn)小于無(wú)紡布的。無(wú)紡布基材結(jié)構(gòu)較為松散,纖維間隙較大,透氣性好,但經(jīng)過(guò)乳液浸漬后的新型微孔膜濾料試樣表面附著大量的乳液膠體,纖維之間的孔隙減小,內(nèi)部氣流流通通道更加復(fù)雜,所以透氣性能較無(wú)紡布基材有一定程度的下降;新型微孔膜濾料最大孔徑與濾料的透氣性正相關(guān),這說(shuō)明氣流更容易從濾料壓損較小的大孔徑通道流走,從而影響濾料的捕集效率。

綜上所述,隨著浸漬時(shí)間的延長(zhǎng),無(wú)紡布基材的纖維間孔隙被浸漬液所填充,使新型微孔膜濾料試樣的平均孔徑進(jìn)一步減小,從而導(dǎo)致濾料的透氣率有所降低。

2.2 新型微孔膜濾料的力學(xué)性能

斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長(zhǎng)率是濾料重要的力學(xué)指標(biāo),性能越好的濾料對(duì)其要求越高[12]。圖3為新型微孔膜濾料試樣的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率,圖中水平線1、2分別表示無(wú)紡布基材的縱向、橫向的測(cè)試值。

由圖4可知,經(jīng)表面改性處理后的新型微孔膜濾料試樣的橫、縱斷裂強(qiáng)力均有一定程度的提升,其中增加最明顯的是試樣5,其橫、縱向斷裂強(qiáng)力分別由900、700 N提升至1 450、1 170 N,分別提升61.1%、67.1%。斷裂伸長(zhǎng)率除試樣4外均有不同幅度的減小,這說(shuō)明濾料經(jīng)浸漬處理后,力學(xué)性能進(jìn)一步提升,機(jī)械強(qiáng)度顯著提高。

(a)斷裂強(qiáng)力(b)斷裂伸長(zhǎng)率圖3 新型微孔膜濾料試樣的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率Fig.3 Breakingstrengthandbreakingelongationofnewtypeofmicroporousmembranefiltermaterialsamples

2.3 新型微孔膜濾料的過(guò)濾性能

2.3.1 全塵過(guò)濾效率

過(guò)濾效率是最重要的過(guò)濾性能指標(biāo)之一,隨著污染物排放標(biāo)準(zhǔn)愈發(fā)嚴(yán)格,對(duì)除塵設(shè)備的過(guò)濾效率的要求也進(jìn)一步增加[13]。實(shí)驗(yàn)以覆膜濾料、針刺氈濾料、新型微孔膜濾料試樣5為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,分別以0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 m/min的過(guò)濾風(fēng)速測(cè)試3種濾料的全塵過(guò)濾效率。圖4為3種濾料的全塵過(guò)濾效率隨過(guò)濾風(fēng)速的變化規(guī)律。

圖4 3種濾料的全塵過(guò)濾效率隨過(guò)濾風(fēng)速變化的規(guī)律

由圖4可知,新型微孔膜濾料的全塵過(guò)濾效率最高,其次是覆膜濾料的,針刺氈布濾料的最低。過(guò)濾風(fēng)速對(duì)3種濾料的全塵過(guò)濾效率有不同程度的影響,新型微孔膜濾料在0.6 m/min的過(guò)濾風(fēng)速下,全塵過(guò)濾效率能達(dá)到99.98%;過(guò)濾風(fēng)速在1.2 m/min以內(nèi)時(shí),微孔膜濾料的全塵過(guò)濾效率也基本保持穩(wěn)定,均在99.9%以上。針刺氈濾料的全塵過(guò)濾效率較低,均低于99%,過(guò)濾風(fēng)速為2.0 m/min時(shí),其全塵過(guò)濾效率僅有95%。3種濾料的全塵過(guò)濾效率都隨著過(guò)濾風(fēng)速的增加而降低,其中新型微孔膜濾料降低幅度最小。這是因?yàn)?,新型微孔膜濾料的過(guò)濾方式為表面過(guò)濾,沉積的粉塵層較薄也不易穿透;而針刺氈濾料一般為深層過(guò)濾,在較高風(fēng)速下,沉積在濾料內(nèi)部的粉塵顆粒會(huì)透過(guò)濾料纖維,導(dǎo)致其過(guò)濾效率迅速下降。

2.3.2 分級(jí)過(guò)濾效率

實(shí)驗(yàn)以覆膜濾料、針刺氈濾料、新型微孔膜濾料為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,在粉塵負(fù)荷分別設(shè)為200、400 g/m2、過(guò)濾風(fēng)速設(shè)為1 m/min的條件下,測(cè)試3種濾料的分級(jí)過(guò)濾效率。圖5為不同粉塵負(fù)荷條件下3種濾料的分級(jí)過(guò)濾效率隨粒徑變化的規(guī)律。

(a)粉塵負(fù)荷為200g/m3(b)粉塵負(fù)荷為400g/m3圖5 不同粉塵負(fù)荷條件下3種濾料的分級(jí)過(guò)濾效率隨粒徑變化的規(guī)律Fig.5 Variationlawofclassificationfiltrationefficiencyofthreekindsoffiltermediawithparticlesizeunderdifferentdustloadingconditions

由圖5可以看出,新型微孔膜濾料和覆膜濾料的分級(jí)過(guò)濾效率受粉塵粒徑變化的影響較小,即使針對(duì)微細(xì)粉塵,這2種濾料也具有較高的分級(jí)過(guò)濾效率,而針刺氈濾料對(duì)微細(xì)粉塵的分級(jí)過(guò)濾效率較低。3種濾料的分級(jí)過(guò)濾效率都隨著粉塵粒徑的增大而增大,但3種濾料對(duì)微細(xì)粉塵的分級(jí)過(guò)濾效率有顯著差異,新型微孔膜濾料、覆膜濾料以及針刺氈濾料對(duì)粉塵粒徑為2.5 μm的粉塵的分級(jí)過(guò)濾效率分別為96.8%、94%、79%。這是由于,新型微孔膜濾料表面存在立體、交錯(cuò)的微孔膜層,可以顯著提高微細(xì)粉塵的分級(jí)過(guò)濾效率。粉塵負(fù)荷對(duì)濾料的分級(jí)過(guò)濾效率也有一定的影響,分級(jí)過(guò)濾效率隨著粉塵負(fù)荷的增加而進(jìn)一步提高,這是因?yàn)榉蹓m負(fù)荷的增加會(huì)使粉塵初層更快的形成,分級(jí)過(guò)濾效率隨之提升。

2.3.3 靜態(tài)過(guò)濾壓損

以新型微孔膜濾料、覆膜濾料、針刺氈濾料為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,在過(guò)濾風(fēng)速為0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 m/min時(shí),測(cè)試其靜態(tài)過(guò)濾壓損。圖6為3種濾料在不同過(guò)濾風(fēng)速時(shí)靜態(tài)過(guò)濾壓損。

圖6 3種濾料在不同過(guò)濾風(fēng)速時(shí)的靜態(tài)過(guò)濾壓損

由圖6可知,3種濾料的靜態(tài)過(guò)濾壓損均隨過(guò)濾風(fēng)速的增大而增大。隨著過(guò)濾風(fēng)速增大,清潔濾料的過(guò)濾壓損呈線性增長(zhǎng),其中針刺氈濾料的靜態(tài)過(guò)濾壓損增幅較小,主要原因是針刺氈濾料未經(jīng)過(guò)覆膜和表面改性處理,透氣性更大;但相較于覆膜濾料新型微孔膜濾料的靜態(tài)過(guò)濾壓損增幅較緩。

2.3.4 動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損

以新型微孔膜濾料、覆膜濾料、針刺氈濾料為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,控制過(guò)濾風(fēng)速為1 m/min,測(cè)試運(yùn)行時(shí)刻為0、2、4、6、8、10、12 min時(shí)3種濾料的過(guò)濾壓損。圖7為3種濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損隨過(guò)濾時(shí)間的變化規(guī)律。

圖7 3種濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損隨過(guò)濾時(shí)間的變化規(guī)律

由圖7可知,隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng),3種濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損隨之增大,且增速越來(lái)越快。其中,在保持同樣的過(guò)濾效率前提下,新型微孔膜濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損增幅最小。在過(guò)濾時(shí)間為6 min時(shí),覆膜濾料、針刺氈濾料、新型微孔膜濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損分別為299、267、222 Pa,且隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng),3種濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損差距越來(lái)越大,在12 min時(shí),針刺氈濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損已經(jīng)比新型微孔膜濾料的高300 Pa以上。這是由于,新型微孔膜濾料表面經(jīng)過(guò)特殊的浸漬處理,纖維孔隙中填充了大量的浸漬液,濾料表面存在光滑的立體的網(wǎng)狀膜層,且在濾料成型過(guò)程中經(jīng)過(guò)壓縮與多次烘干,濾料的結(jié)構(gòu)更加緊湊,因此在過(guò)濾時(shí)粉塵不易沉積在濾料內(nèi)部,動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損也增加得更為緩慢。

綜上所述,過(guò)濾風(fēng)速在1.2 m/min以下時(shí),新型微孔膜濾料與覆膜濾料下的全塵過(guò)濾效率均在99%以上,但過(guò)濾風(fēng)速超過(guò)1.2 m/min后,覆膜濾料的全塵過(guò)濾效率下降較快;針刺氈濾料的全塵過(guò)濾效率較低,隨著過(guò)濾風(fēng)速增加,全塵過(guò)濾效率持續(xù)降低至95%。新型微孔膜濾料的分級(jí)過(guò)濾效率受粒徑影響較小,對(duì)PM2.5的分級(jí)過(guò)濾效率仍在96%以上,而覆膜濾料與針刺氈濾料的分級(jí)過(guò)濾效率受粉塵粒徑的影響很大,對(duì)微細(xì)粉塵的分級(jí)過(guò)濾效率較低。3種濾料的靜態(tài)過(guò)濾壓損均隨著過(guò)濾風(fēng)速的增大顯著提高,覆膜濾料靜態(tài)過(guò)濾壓損最大,新型微孔膜濾料次之,針刺氈濾料的較小。3種濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損隨著過(guò)濾時(shí)間的增加而增大,新型微孔膜濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損較小,在運(yùn)行時(shí)間為12 min時(shí),較針刺氈濾料的低300 Pa以上。

2.4 新型微孔膜濾料的綜合評(píng)價(jià)

2.4.1 濾料表面改性機(jī)理分析

濾料表面改性處理是在保留濾料基材原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化或改造工藝,使其克服存在的不足,提高其過(guò)濾性能的過(guò)程。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán),可與各種固化劑發(fā)生反應(yīng),生成高聚合產(chǎn)物;形成的高聚物具有優(yōu)良的理化性質(zhì),且一般呈現(xiàn)為不定向三維立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使改性的濾料基材結(jié)構(gòu)更加緊湊,過(guò)濾效率進(jìn)一步提升,因此,選用環(huán)氧樹(shù)脂作為濾料表面改性處理的主要成分。二乙烯三胺作為環(huán)氧樹(shù)脂的室溫固化劑,無(wú)水乙醇及丙酮作為環(huán)氧樹(shù)脂的溶劑和稀釋劑,在70 ℃的溫度下,反應(yīng)時(shí)間為45 min左右,兩者即可完成交聯(lián)反應(yīng),使無(wú)紡布濾料基材表面產(chǎn)生力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的光滑網(wǎng)狀膜層,濾料表面過(guò)濾壓損減小,從而提高了濾料基材的力學(xué)性能及過(guò)濾性能。

2.4.2 微觀形貌

新型微孔膜濾料的SEM圖像如圖8所示。由圖8可知,無(wú)紡布濾料基材經(jīng)環(huán)氧樹(shù)脂及其固化劑表面改性處理后,表面附著了一層三維立體的光滑網(wǎng)狀膜層,其致密的結(jié)構(gòu)使濾料表面的平均孔徑減小,進(jìn)而使濾料的透氣性有所下降,但是也會(huì)進(jìn)一步提升濾料的過(guò)濾精度;另一方面,這一膜層不僅充當(dāng)了粉塵初層,使得過(guò)濾行為在剛進(jìn)行時(shí)就能有較高的效率,并減少了粉塵顆粒在濾料表面的沉積,降低了濾料的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損,而且其具有防水、不熔的特性,使改性濾料具有了防潮特性。

(a)濾料表面(b)濾料截面圖8 新型微孔膜濾料的SEM圖像Fig.8 SEMimagesofnewtypeofmicroporousmembranefiltermaterial

總之,濾料表面改性處理會(huì)導(dǎo)致其透氣性下降,平均孔徑減小,但會(huì)提升濾料的力學(xué)性能及過(guò)濾精度。從新型微孔膜濾料截面圖可以看出,在濾料內(nèi)部存在少量浸漬液,未將濾料內(nèi)部的通道堵死,使濾料在表面改性處理之后依舊具有良好的透氣性。

2.4.3 過(guò)濾形式

在除塵器運(yùn)行過(guò)程中,不同類型的濾料,具有不同的過(guò)濾形式。

常規(guī)濾料一般為深層過(guò)濾[14]。常規(guī)濾料過(guò)濾效率不高,是由于在粉塵初層形成之前,粉塵會(huì)隨著氣流進(jìn)入濾料內(nèi)部進(jìn)行深層過(guò)濾,部分粉塵則會(huì)隨著氣流穿透濾料,造成過(guò)濾效率降低。當(dāng)濾料迎塵面形成厚約0.3~0.5 mm的粉塵初層之后,過(guò)濾效率顯著提高,但動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損也進(jìn)一步增大,甚至顆粒物會(huì)沉積在濾料內(nèi)部,造成濾料的堵塞。

新型微孔膜濾料為表面過(guò)濾。在過(guò)濾初期,由于新型微孔膜濾料表面覆蓋了一層三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的光滑膜層,相當(dāng)于已具備了粉塵初層,使得大量的顆粒物會(huì)被表面的微孔膜層捕集下來(lái),從提高了濾料的過(guò)濾效率。濾料表面光滑,使過(guò)濾粉塵不易附著在濾料表面,而且過(guò)濾通道雜亂交錯(cuò),顆粒物很難直接透過(guò)微孔沉積在濾料內(nèi)部,使得除塵器的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損不會(huì)像常規(guī)濾料一樣急劇上升,因此,新型微孔膜濾料不僅具有較高的過(guò)濾效率和較低的動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損,而且顆粒物不易進(jìn)到濾料內(nèi)部,使濾料的清灰難度降低。

綜上所述,在反應(yīng)溫度為70 ℃時(shí),以無(wú)水乙醇和丙酮為溶劑,環(huán)氧樹(shù)脂與二乙烯三胺在反應(yīng)時(shí)間為45 min左右即可完成交聯(lián)反應(yīng),使無(wú)紡布濾料基材表面生成光滑的三維立體網(wǎng)狀膜層,從而制備出新型微孔膜濾料。新型微孔膜濾料的過(guò)濾方式為表面過(guò)濾,新型微孔膜濾料表面附著一層三維網(wǎng)狀的光滑膜層,提高新型微孔膜濾料的過(guò)濾精度的同時(shí)充當(dāng)了粉塵初層,提高了清潔濾料的過(guò)濾效率;降低了動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損,減少了粉塵沉積,降低了清灰難度。

3 結(jié)論

新型微孔膜濾料經(jīng)3道工序制備而成,表面增加一層光滑微孔膜層,使濾料平均孔徑減小、透氣性能略有降低、機(jī)械強(qiáng)度增加、除塵性能增強(qiáng)、過(guò)濾形式改變。

1)在反應(yīng)溫度為70 ℃時(shí),以無(wú)水乙醇和丙酮為溶劑,環(huán)氧樹(shù)脂與二乙烯三胺在反應(yīng)時(shí)間為45 min左右即可完成交聯(lián)反應(yīng),使無(wú)紡布濾料基材表面生成光滑的三維立體網(wǎng)狀膜層,制備出新型微孔膜濾料,其孔徑尺寸為5~50 μm,結(jié)構(gòu)緊湊,透氣性能略微降低,但過(guò)濾精度明顯提高。

2)新型微孔膜濾料試樣的橫、縱斷裂強(qiáng)力均有一定程度的提升,濾料經(jīng)浸漬處理后,力學(xué)性能進(jìn)一步提升,機(jī)械強(qiáng)度顯著提高。

3)過(guò)濾風(fēng)速在1.2 m/min以下時(shí),新型微孔膜濾料的全塵過(guò)濾效率≥99%;分級(jí)過(guò)濾效率受粒徑影響較小,對(duì)PM2.5的分級(jí)過(guò)濾效率≥96%;靜態(tài)過(guò)濾壓損隨著過(guò)濾風(fēng)速的增大而增大,動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損隨著過(guò)濾時(shí)間的增加而增大。

4)新型微孔膜濾料的過(guò)濾方式為表面過(guò)濾,表面附著的三維網(wǎng)狀的光滑膜層提高了過(guò)濾精度,充當(dāng)了粉塵初層,降低了動(dòng)態(tài)過(guò)濾壓損,減少了粉塵沉積,提高了過(guò)濾效率,降低了清灰難度。

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