在一些化工厂的生产过程中会产生大量的油雾,这对人身体是非常有害的,因此需要使用特殊的面罩或防毒面具。现在,美国的3M公司已经研制开发出了应用于油雾过滤的电介质非织造布,这种新产品具有优异的过滤油雾性能及较低的压降,公司已将该产品的生产技术申请了专利,专利号为US638466,专利的名称为可以加工成纤维或薄膜的聚合物及能够提高产品性能的添加剂。
电介质非织造布有很多优点,如所带电荷稳定,良好的过滤性能,防潮及防油,同时,以上这些性能还可以在加工成非织造布的过程中根据加工工艺的变化而得到改进,并且,在整个加工过程中是无毒无害的。
电介质非织造布的加工是利用低结晶度的聚合物和一种新的添加剂比较容易制成高效过滤材料的原理,即在低结晶度聚合物的生产过程中又增加了一道冷却工序,以进一步降低材料的有序性。这道冷却工艺可以在聚合物熔体被挤出形成初生纤维(如熔喷纤维)的时候或在初生纤维刚刚形成之后进行,这样能够将纤维的结晶度降到最小,纤维随后即进行热和放电处理,所制成的纤网对液态气溶胶有很好的过滤性。同时,在聚合物中所使用的新添加剂能够释放一种被称为"热模拟放电电流"--TSDC光谱,电介质过滤材料中采用了这种能够释放TSDC光谱的添加剂可以极大地改善材料的过滤性能,不但能够改善邻苯二甲酸二癸酯液态气溶胶的载流性能,还能在沿过滤材料横向压降很小的情况下提高对气溶胶或粒子的过滤效果。
这种电介质非织造布的生产过程为将重量比为90~99.8%的有机聚合物和0.2~10%的新型添加剂混合并使其熔融,将熔体输送至螺杆挤压机进行挤压,当熔体被挤压通过喷射头时,对熔体纤维进行冷却处理,然后再对纤维进行放电处理,最后将制成的纤维网进行加固,这样就制成了电介质非织造布。专利中电介质非织造布所使用的原料为丙纶和氟化合物的混合物,其中氟化合物熔体是在双螺杆挤压机的入口处加入,加入的比列为总体混合物重量比的11%,丙纶则是在第二个螺杆挤压机的入口处加入的,在有些情况下还要加入一些氧化物,以降低丙纶熔体的黏度。
为了对制成材料的结晶度进行测试,进行了X衍射实验,用结晶指数来代表结晶度的大小。在实验中对结晶指数的测定是指某一处结晶峰强度与在6~36℃范围内总散射强度之比,结果表明所测材料的结晶指数一般是在0.2以下,有时甚至达到了0.1,说明其结晶度是非常小的。
电介质非织造布的应用领域包括面罩呼吸器、家庭及工业用空调、烟筒、空气净化器、真空吸尘器、医用及航空用过滤装置、汽车内空气净化系统及电子行业中,如计算机和磁盘的过滤装置。
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