非织造过滤材料的功能及应用与发展

非织造过滤材料的功能及应用与发展
非织造过滤材料的功能及应用与发展

非织造过滤材料的功能及应用与发展

随着科学技术和非织造工业的不断发展,对于车用非织造过滤材料的数量、品种及质量、性能方面都提出了新的要求。功能性车用非织造过滤材料是针对特定的环境要求(如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、抗菌或抗病毒、清除有害气体等)而开发的过

滤材料。

汽车用非织造过滤材料

非织造过滤材料应用于汽车工业虽然时间很短,但是其用途广泛、量相当可观。利用各种工

艺方法和复合加工技术生产的非织造过滤材料满足了各汽车厂及配套生产厂家的需要,其中有

浸渍粘合法、针刺法、熔喷法、纺粘法以及热风法非织造布,它不仅应用于汽车的内部构造,而且还应用于汽车生产加工过程中。在国际市场上,非织造布空气过滤器、过滤袋已在汽车制造行业得到普遍使用。例如,汽车客仓内存在着各种对人体产生危害的微细粒子、尘、菌、菌和粉尘,将非织造布空气过滤器用于汽车客仓内,可以有效的排除有害气体,净化车内空气。应用于汽车制造行业的非织造过滤材料主要有汽车发动机过滤介质、空调用热熔非织造布滤网、清器用针刺过滤毡、熔喷非织造布滤芯、复合非织造布过滤袋、面漆生产线用针刺非织造布过滤毡、渍粘合法除砂过滤布、漆房用层压复合非织造过滤材料、汽车尾气排放针刺过滤毡或熔喷非织造布,

还有轿车变速杆、方向盘、油门等处与机器联接部分的隔离层用经活性炭处理的非织造布过滤毡等等。

空气过滤用非织造过滤材料

空气过滤材料约占过滤材料市场的三分之一,是过滤材料领域中增长最快的用途之一。据

美国Mc Ilvaine咨询公司介绍,1999年全球空气过滤材料市场约为32亿美元,到2000年增加到35亿美元,估计2003年该市场会增加30 % ,达到45亿美元(见表2)。

目前,将过滤材料用于空气过滤领域最多的是美国,工业生产中许多部门都需要进行废气和空气净化处理。象许多其他的过滤用途一样,空气过滤也受到整个工业增长方式的影响。一直以来,玻璃纤维滤料、质滤料和非织造布滤料各有优势,在空气过滤市场中都占有一席之地。但美国Clemson大学的研究人员最近发现,虽然玻璃纤维过滤介质具有较高的使用效率,但使用过

程中会发生纤维的脱离,人吸入玻璃纤维有致癌的危险。

过滤就是一种分离、捕集分散于气体或液体中颗粒状物质的过程。一般说来,较大粒子的物质是靠非织造布的筛分作用而分离过滤的,而粒径较小的物质是靠纤维的捕集作用。新型非织造布过滤介质,采用较大的比表面积及截面有较深纹理和沟槽的纤维为原料,使过滤介质有更大的

粒子捕集性,从而可以提高过滤性能。非织造布过滤介质的质量可靠性与易于成型性等因素使其在许多应用方面,尤其是空气过滤领域的应用取得了引人注目的发展,并扩展应用到航空、航天、防治建筑综合症及婴幼儿卧房的装修等领域。

美国的“9. 11”恐怖袭击事件也可以使我们预见到非织造布在空气过滤领域的发展趋势。为防止生化武器的威胁,美国许多城市将会更新商业、政府办公楼及邮政中心等公共场所的空气过滤系统,用于住宅和商业房屋用的高效空气过滤材料的需求量将不断增长。高效粒子空气过滤材料

将能够从空气中去除炭疽孢子,较老式的滤料达不到该功能,而经过特殊处理的熔喷、粘非织造布过滤材料可以满足此项要求。

医疗用非织造过滤材料

在医疗过程中,要经常给病人或伤员输血。现在有大量的资料表明,在输血过程中由于白细胞抗体可引起非溶血性热反应、成人呼吸窘迫症等,同时还会引发一些与白细胞相关的病毒传染,如巨细胞病毒、体免疫缺乏症等,因此在医学中常采用在输血过程中去除白细胞的办法来减少这些副反应。非织造布本身就是一种具有三维杂乱分布的多孔介质材料,而熔喷非织造材料在此基础上又有超细纤维结构,其三维杂乱纤网可以通过拦截、惯性沉积、重力沉降、扩散沉积等机理分离液流中的固相杂质,因而近年来被国际上认为是一种优异的液固相分离材料。由熔喷工艺开发的聚丙烯非织造材料,不但具有聚丙烯纤维的所有特点,而且具有超细纤维结构和微细的尖锐边缘,能够在纤维之间形成许多微小孔隙,且孔隙分布均匀,纤维的比表面积大,同时具有生物特异性、感染、毒、副作用,因而是血液过滤用滤材的一个很好的选择。国内外的研究资料表明,经过采用等离子体、流刻蚀、晕放电等方法进行表面接枝改性的聚丙烯熔喷非织造布,其亲水性大大提高,对白细胞的选择吸附性增加,过滤效率和过滤效果有很大的改进。因此,采用对熔喷非织造布表面改性的方法提高其亲水性,缩短过滤时间,对于血液过滤的临床应用具有重要的意义。

国内非织造过滤材料的发展趋势

我国非织造布行业起步于50年代末期, 80年代后期迅速发展,现在仍保持20 %的年平均增长率。目前我国非织造过滤材料生产技术水平与世界先进水平相比还有较大差距。现有国内过滤材料的生产能力还较低,专业化过滤材料生产企业较少,产品的质量、性能及技术水平也较低,竞争力较差。国家每年都要花大量的外汇进口过滤材料,尤其是汽车工业用的各种过滤材料。随着国民经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高,汽车已成为必不可少的交通运输工具。我国的汽车工业虽然起步较晚,但是发展速度很快,目前我国的汽车工业初具规模,拥有各种车型的生产线30余条,年生产汽车300万辆,汽车工业的高速发展给非织造过滤材料市场带来巨大的商机。90年代初用于该用途的非织造过滤材料不足千万m2 ,到1996年底已增长了五倍多。随着汽车工业的迅猛发展,对非织造过滤材料的要求和需求将会更高,开发汽车工业用过滤材料将会进一步促进非织造布生产技术水平的提高,汽车工业的发展一定会给非织造布企业带来良好的机遇和产品应用市场。

同样,空调过滤市场也充满生机。作为世界上最大的发展中国家,中国各地的基础设施建设如火如荼,以建筑业为例,每年有大量的宾馆、医院、展览场所、文化娱乐场所等公共设施投入使用,这些设施中大量使用的中央空调系统都采用了多种非织造复合滤料。随着中国经济的快速发展,家用空调的使用已经越来越普遍,空调器中安装的塑料机织滤网与针刺、热粘合非织造滤料组合的滤网的使用,也将使非织造布滤料的市场需求量大幅度提高。

结语

工业过滤材料的发展趋势主要是在提高过滤效率的前提下,降低生产成本、高强度和延长使用寿命。高强度的纺粘布与熔喷超细纤维过滤层复合、细过滤材料、用耐高温纤维针刺加工的耐高温过滤材料都具有很大的潜在市场。非织造布滤料在21世纪将获得更广泛应用,亚洲将成为非织造布滤料市场扩展最快的地区。加入W TO ,对中国非织造布行业来说是一次历史性的机遇,将进一步加深与世界非织造布行业和国际非织造布市场的交融,与发达国家相抗衡的程度

会更加激烈。欧洲最大的过滤材料生产厂德国BWF公司已进驻中国市场,美国的一些公司也准备在我国建立独资或合资的滤料生产企业,中国成为世界滤料商最看好的国家,这对于我们提高

技术水平、高产品档次带来了压力和动力,这将进一步促进我国非织造过滤材料行业的发展步伐,并得到迅速的发展。

中国高温过滤材料的发展现状

中国高温过滤材料的发展现状 近年来,随着国家对环保的日益重视,政府和民间资本在这一领域的投入越来越大,环保产业因而呈现出了高速发展的态势。钢铁、冶金、水泥、化工行业以及电力和垃圾焚烧炉等的烟气中的粉尘治理大量采用和准备采用袋式除尘法,这给高温滤料的发展带来了极好的机遇。 2008年我国袋式除尘行业的滤料总产值为29.1 亿元,比2007年的22 亿元增加7.1 亿元。2009年由于金融危机和行业结构调整的影响,总产值为24.1 亿元,虽比2008年有所下降,但高温过滤材料大幅增加,尤其是高端产品发展较快。 2009年,过滤材料行业效益较好的企业主要是那些为新型行业配套的厂家,如能够生产高端过滤材料,为燃煤电厂、大型新型干法水泥窑尾、窑头袋式除尘器配套的生产企业以及为垃圾焚烧行业配套生产的企业。 1袋式除尘用过滤材料的分类 按照过滤材料的加工方式和产品形式,滤料在发展过程中出现过如下产品:(1)208涤纶绒布;(2)729机织滤料;(3)针刺

毡滤料;(4)覆膜滤料。 其中,针刺毡滤料以基布为基础,在其上将纤维通过梳理成网或气流成网,通过针刺机将纤网进行针刺,形成上下勾连、具有三维结构的非织造滤料,再经烧毛、轧光、热定形等后处理制成成品。针刺毡纤维呈三维立体结构,过滤效率高,透气性好,阻力低,在过滤过程中阻力增长慢。在经过先进技术处理后,凭借细纤维和高密面层三维结构可具有更高的捕集效率、低阻力和堪比覆膜滤料的清灰能力,具有较好的可靠性,在业内获得了广泛的应用,成为目前袋式除尘器滤料的主流。针刺毡的出现开创了我国非织造滤料的时代,技术研发与成品改良层出不穷。目前,针刺毡按纤维材质结构等可分为10 余个种类、百余个型号。 覆膜滤料是以机织滤料或针刺毡滤料为基底,在其表面上覆一层经过双向拉伸制作成的微孔聚四氟乙烯薄膜。滤料覆膜后形成以表面过滤为主、疏油、疏水的过滤材料,具有过滤效率高、易清灰等特点。 2我国高温滤料的市场格局 2008年,我国滤料总产量中低端滤料约占40%,中端滤料约占40%,高端滤料约占20%。从环境治理和节能减排的要求和经济发展的状况来看,高端滤料的增幅呈快速增长的

复合材料的发展和应用

复合材料的发展和应用 复合材料的发展和应用 具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候 论文格式论文范文毕业论文 全球复合发展概况复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电气、、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。树脂基复合材料的增强材料树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道

的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。 2、碳纤维 3、芳纶纤维 20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。 4、超高分子量聚乙烯纤维超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。 5、热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,主要有长纤维增强粒料、连

国外工业用非织造过滤材料的发展动向

M—v、Ⅳ,texleader.com.cn Special Report特别报道 国外工业用非织遣过滤材料的发展动向 TechnologyInnovationAbroadandOutlookoftheMarket 市场容量不断扩大 一些业内人士认为,过滤行业是非织造布领域增长最快并且最多样化的市场,针刺非织造布在湿过滤和干过滤介质应,}H中不断壮大自己的市场,包括Hollingsworth&Vose(H&V)公司、Lydall公司、DelStar公司和Ahlstrom公司都依靠技术帮助扩展他们的滤料产品。 I主lMcllvaine公司刚刚公布的一份关于全球袋式过滤器及器件市场的跟踪报告表明,2015年全球袋式除尘器的市 场总值将达100亿美元,而目前这一数据为83亿美元。其 中,中国市场的表现将尤为突出,至1J2015年,其市场总值将占全球市场的29%,而美国则为18%。前者的主要原因是水泥市场在全球处于绝对领先地位,且发电厂较多;而后者则 是由于为满足新的空气排放标准,大量水泥厂的除尘设施 需进行改造。根据这份报告,亚洲地区袋式除尘器市场的增长将领衔于全球,重工业的持续发展是重要原因。 美国非织造布工业协会(INDA)发布的一份正式报告也表明,目前过滤市场正处于健康的发展态势。从滤材生产角度看,北美2007年过滤市场销售额达3l亿美元,以5年为一个周期,年增长率为2.4%。INDAT'贞计在2012年该类产品的销售额将增至35亿美元。过滤市场中增长最快的是工业清灰用布袋除尘器、筒式过滤器、家用空调通风过滤(HVAC)、空气滤清器、高效过滤器(HEPA/ULPA)、一次性面罩和汽车空调过滤器。包括纤维素过滤介质在内,2007年工业过滤用材耗量为108 735 t,产值6.43亿美元,到 2012年将增至7.54亿美元。 尽管全球经济衰退,过滤材料供应商继续投资于新技术。Ahlstrom公司最近引进了OerlikonNeumag(欧瑞康纽马格)公司的一条针刺生产线用于生产袋式过滤毡。SouthernFelt公司最近在中国增加了第2条线,Lydall Performance Materials公司2009年年中在GreenIsland成立 了针刺生产基地。该投资将为Lydall公司拓展新的生产能力,增强其高性能针刺appLYMat删产品的产能。 完整的系统。每种滤布材料的性能(如透气性、强度、截留粒子能力等)都有一套完整的测试和试验手段,产品不断成 熟并系列化,一些针对特殊应用领域开发的若异化产品具 有很高的市场竞争力。同时,围绕提高过滤效率、降低成本和能耗、延长使用寿命等丰题,采用新材料、新工艺(包括非织造工艺、后整理工艺等)开发的滤布也在不断增加。 市场对过滤器的最高要求是体积小、工作寿命长、能 耗低以眨I生能好,为此H&V研制出一种Capaceon技术,可应 用于重载空气过滤器、折叠空气过滤器以及润滑油和燃料过滤。Capaceon技术通过提高容灰能力,从而大大延长过滤器的使用寿命,提高过滤效率,或在相同使用寿命的前提下,进一步降低过滤器的体积。在Capaceon基础上,H&V又推出了Nanoweb年llNanoWave新技术。NanoWave产品通过增加过滤介质的表面积来改善过滤器的机械性能。NanoWave过滤材料高度蓬松,使用寿命长于传统的玻璃纤维毡,且消除r过滤器工作过程中纤维脱落的问题,而除尘效率和阻力与其相当。另外,该产品还具有比普通合成纤维过滤材料高l倍的容尘能力,因此过滤效率更高,经济性更强。NanoWave产品刚性较高,使除尘袋保持适当的张开尺寸,减少了设定时间,进一步提高了除尘能力。 NanoWave产品具有比普通合成纤维 过滤材料高1倍的容尘能力。 新产品撷英 目前,国外对过滤材料的研究生产应用已形成一个较 Southern Felt是一家具有22年针刺过滤材料生产经验 纺织导报ChinaTextileLeader.2010 No.10 万方数据

过滤材料

过滤材料 摘要:本文主要介绍了过滤材料的分类,并对部分纤维的性能、应用作了简要介绍。 关键词:过滤材料,分类,性能 作为过滤介质必须满足三个基本要求, 即适当的气流速度, 满意的产品质量和优越的物理化学性能。用纺织品进行过滤的优势在于其孔径的大小和纤维的形状可广泛地进行选择。两种或两种以上的纤维可以形成一种强力和过滤性能俱佳的织物。 1过滤材料的分类[1] 纤维滤料。纤维滤料以其表面积大、体积蓬松、价格低廉、容易加工等特点始终占据着滤料的大部分市场, 而其中的非织造纤维材料以其成布工艺短、成本低且过滤性能好的特点, 已成为空气过滤材料的主导产品。 复合滤料。所谓复合滤料, 即将不同纤维交织在一起形成的滤料, 以克服单一滤料性能上的缺陷。已广泛用于冶金、水泥等行业的烟气治理。 功能性滤料。功能性滤料是针对特定行业( 如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、清除有害气体等) 开发的空气过滤材料, 正越来越多地应用于工业烟气处理、室内空气净化等领域。 2分别介绍各类材料 2.1纤维滤料 纤维滤料的主要原料有涤纶,丙纶,锦纶和很多耐高温的化纤滤料如Nome x,Procon,Torcon,Basfil,P84等[2],以及无机纤维如玻璃纤维,陶瓷纤维,金属纤维等。目前,我国的化纤滤料主要是涤纶机织布和涤纶针刺毡涤纶,涤纶有耐折和耐磨性好的优点,可以在干燥条件下经受135℃的操作温度,但连续在135℃以上工作会变硬,褪色,发脆,短时高温亦会使其强度变弱,因此涤纶耐高温性能差,且强度低,伸长率大,不适于在高碱,高湿气的条件下使用。为了解决这些问题,有研究人员开发一种涤纶与玻璃纤维交织的过滤材料,将不同性能的纤维交织的过滤材料能扬长避短,发挥各自的优点。玻璃纤维具有耐高温性能好,伸长率底,强度高,耐腐蚀性好等优点,但是同时因纤维表面光滑、直径细、过滤阻力小, 因而过滤效率高。但玻璃纤维耐折性和耐磨性差, 在使用过程中因频繁清灰而容易磨损、折断, 影响使用寿命。将涤纶与玻璃纤维纤维交织后的过滤材料具有很好的性能,目前已经开始应用[2]. 纤维滤料的织造方法有机织,针织和非织造。因为机织布和针织布纤维形成规则排列的纱

汽车工业用非织造布过滤材料

汽车工业用非织造布过滤材料 摘要:介绍了非织造布过滤材料如今的发展现状,以及在汽车工业中的应用现状,分析了汽车用空气过滤器、熔喷非织造布过滤芯、发动机过滤介质和汽车油漆过滤袋的性能和加工方法,并对国内外同类产品进行了对比分析。 关键词:过滤;纺织品;非织造布;性能;汽车工业 非织造过滤材料是将纤维经过开松、梳理成网,采用针刺法、热熔法或毡缩法,并根据需要进行热定形和烧毛等整理工序而制成。其中,针刺非织造过滤布又可分为有基和无基两种。有基针刺非织造布就是将纤维网置于紧度较低的机织布的上下两面,经针刺工艺使其成为一个整体,再经整理而成过滤材料。 1.我国非织造布过滤材料的发展现状及在汽车工业的应用现状 我国的非织造过滤材料起步于60年代末70年代初,采用的是湿法和化学粘合法加工技术,针刺法、纺粘法、熔喷法等加工技术则出现较晚。我国滤材的发展速度超过世界平均速度的3%~5%,世界滤材制造商纷纷进军中国市场。1998年我国非织造滤材用量约1 000万m2(0.3万t),潜在的市场为8 000万m2。目前,针刺法占据着国际非织造过滤材料首位,而熔喷法因其生产的超细纤维(1~10/~m)具有更大的比表面积、更高的孔隙率(≥75%)、更细的空隙(孔径≤20 m)而位居第二。非织造过滤材料的主要原料有聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、芳族聚酰亚胺(P84)、偏芳族聚酰胺(Nomex)、三聚氰胺等,无机纤维有玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维等。 汽车工业是非织造布过滤材料应用的一个重要领域。汽车工业的高速发展促进了非织造布过滤材料生产技术水平、产品性能及质量的提高,给非织造布过滤材料带来了巨大的应用市场。目前,非织造布过滤材料在汽车工业中已占有较大的市场份额。据统计,全世界非织造布每年用于汽车工业的数量近1亿m2,约l5万t,其中非织造布过滤材料约占21.84%,即汽车工业每年对非织造布过滤材料的应用量为2000多万m2,约3万t左右。据预测,到2010年左右,非织造布过滤材料在汽车工业中的应用将超过1亿m2,达到l0万t以上。 2.汽车用非织造过滤材料的应用举例 非织造布过滤材料既可应用于汽车的内部构造,又可应用于汽车生产加工过程之中。汽车工业中应用的非织造过滤材料主要有车箱用空气过滤器、熔喷非织造布滤芯、汽车发动机过滤介质、汽车油漆过滤袋、非织造布复合过滤袋、空调用热熔非织造布滤网、滤清器用针刺过滤毡、面漆生产线用针刺非织造布过滤毡、浸渍粘合法除砂过滤布、喷漆房用层压复合非织造过滤材料、汽车尾气排放针刺过滤毡或熔喷非织造布等等。目前,应用于汽车工业的非织造布过滤材料中空气过滤器和滤芯的用量最大,约占总应用量的65%一70%左右;其次是过滤袋、过滤布和各种过滤器,约占应用总量的20%~25%左右;其余是用于汽车生产加工过程中的滤膜和其他各种复合滤料等。下面就简要介绍4种汽车工业用非织造布过滤材料。 2.1 汽车用空气过滤器 众说周知,汽车车箱内存在着各种对人体有害的微细粒子、烟尘、细菌、霉菌和粉尘等。如果在汽车车箱中安装非织造布空气过滤器,可以有效地排除各种有害气体,净化车内空气,确保车箱内部的安全舒适。现在很多世界上的发达国家已将非织造布空气过滤器作为汽车的一种必备装置,列入汽车设计标准中。在欧洲和日本的新型汽车中,为了提高汽车的性价比,非织造布空气过滤器已作为一种标准装置,并成为消费者选购汽车的一项重要条件。

针刺法非织造布的发展现状及前景

针刺法非织造布的发展现状及前景 ①概述 世界非织造布工业在近30年中产生了翻天覆地的变化,20世纪70年代初期全球的非织造布应用量仅20万,到20世纪末已增加到300多万t,年均增长率达到了10%~12%。预计到2030年全世界非织造布的应用量将会超过600万t。中国的非织造布工业虽然起步较晚,但是发展速度也令人振奋。上世纪80年代初期,我国的非织造布产量不足1万t,到2000年年底全国已拥有非织造布企业近千家,生产线1200多条,年生产能力已超过60万t,我国已发展成为世界非织造布生产大国。在全国的非织造布生产线中,针刺法占28%~30%,其生产能力已接近15万t。由于针刺法非织造布独特的结构、性能和技术特点使其在不同的领域得到了极其广泛的应用,这是其他任何一种工艺方法的非织造布所不能比拟的。 ②针刺法非织造布的结构、性能及技术特点 针刺法是经过机械刺针的上下运动,对经过梳理并按不同纤维取向铺叠成的纤网进行针刺, 使纤维相互缠结来达到纤网固结作用的。针刺法加工成的非织造布,可以形成多层立体网状结构,三维孔隙分布均匀,是一种理想的过滤材料。同时,针刺法非织造布强度大,耐摩擦,有一定的厚度和良好的渗透性,所以又是土工合 成材料的最好基质,广泛地应用于水利、电力、交通运输、环保工程等不同建设项目中。针刺法非织造布表面丰满,质地紧密柔软,保暖透气性好,且隔音减震,为此多用于汽车内饰材料和室内装潢材料。针刺法非织造布可由多种生产工艺相组合进行深加工和精加工,从而使产品的技术性能和质量档次更高。例如:夹筋针刺土工布,强度是普通土工布的几倍;夹筋覆膜过滤材料;夹筋涂塑运输带和汽车内 饰件,既有一定的厚度,又有足够的强度,还有良好的弹性;夹筋针刺喷胶烧毛轧光非织造布,是应用于医药、化工、纺织、冶金和煤炭等行业的理想过滤材料;针刺浸渍热定型非织造布,强度大,热收缩率小,挺括,渗透性强,是建筑防水卷材的最佳基胎;针刺热熔非织造布,强度大,不掉毛,手感细密柔软,被大量用于工业擦布、精细滤料和汽车内饰材料。 针刺法非织造布由于工艺流程短 ,运用原料品种多 ,设备结构简单 ,一次性投资少 ,所以在目前全国的非织造布生产线中所占的比重越来越大。相对说来 ,针刺法非织造布生产线比较易于操作 ,生产工艺虽然变化多样 ,但比较容易掌握 ,对工人的技术素质要求并不是很高 ,对厂房及辅助设施没有更多的特殊要求。其设备占地面积小 ,生产工艺成本可以说是非织造布生产工艺中最低的一种。因此 ,针刺法非织造布具有很强的市场竞争力 ,应用面广 ,市场份额

碳纤维及其复合材料的发展及应用_上官倩芡

第37卷第3期上海师范大学学报(自然科学版)Vol.37,N o.3 2008年6月J ou rnal of ShanghaiNor m alUn i versity(Natural S ci en ces)2008,J un 碳纤维及其复合材料的发展及应用 上官倩芡,蔡泖华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘要:叙述了碳纤维的结构形态、分类以及在力学、物理、化学方面的性能,介绍了碳纤维增强复合材料的特性,着重阐述了碳纤维增强树脂基复合材料中基体的分类、选择和应用,指出了碳纤维及其复合材料进一步发展的趋势. 关键词:碳纤维;复合材料 中图分类号:O636文献标识码:A文章编号:1000-5137(2008)03-0275-05 碳纤维作为一种高性能纤维,具有高比强度、高比模量、耐高温、抗化学腐蚀、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能.此外,还具有纤维的柔曲性和可编性[1~3].碳纤维既可用作结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用.因此碳纤维及其复合材料近几年发展十分迅速.本文作者就碳纤维的特性、分类及其在复合材料领域的应用等内容进行介绍. 1碳纤维特性、结构及分类 碳纤维是纤维状的碳材料,由有机纤维原丝在1000e以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料.碳纤维主要具备以下特性:1密度小、质量轻,碳纤维的密度为1.5~2g/c m3,相当于钢密度的1/4、铝合金密度的1/2;o强度、弹性模量高,其强度比钢大4~5倍,弹性回复为100%;?热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千摄氏度的高温突然降到常温也不会炸裂;?摩擦系数小,并具有润滑性;?导电性好,25e时高模量碳纤维的比电阻为775L8/c m,高强度碳纤维则为1500L8/c m;?耐高温和低温性好,在3000e非氧化气氛下不熔化、不软化,在液氮温度下依旧很柔软,也不脆化;?耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀[4~7].除此之外,碳纤维还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性. 碳纤维的结构取决于原丝结构和碳化工艺,但无论用哪种材料,碳纤维中碳原子平面总是沿纤维轴平行取向.用X-射线、电子衍射和电子显微镜研究发现,真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构,而是属于乱层石墨结构[8],如图1所示.构成此结构的基元是六角形碳原子的层晶格,由层晶格组成层平面.在层平面内的碳原子以强的共价键相连,其键长为0.1421n m;在层平面之间则由弱的范德华力相连,层间距在0.3360~0.3440n m之间;层与层之间碳原子没有规则的固定位置,因而层片边缘参差不齐.处于石墨层片边缘的碳原子和层面内部结构完整的基础碳原子不同.层面内部的基础碳原子所受的引力是对称的,键能高,反应活性低;处于表面边缘处的碳原子受力不对称,具有不成对电子,活性 收稿日期:2008-01-04 基金项目:上海市教委科研基金项目(06D Z034). 作者简介:上官倩芡(1974-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.

复合材料的发展前景,发展与应用

复合材料的发展及应用 随着科学技术迅速发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料性能提出越来越高,越来越严和越来越多的要求。在许多方面,传统的单一材料已不能满足实际需要。这时候复合材料就出现在了这百家争鸣的舞台上。 基本概论 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。此定义来自ISO。在复合材料中,通常有一相为连续相,称为基体;另一相为分散相,称为增强材料。从上述定义中可以看出,复合材料是两个或多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合,复合后的产物为固体时才称为复合材料。所以我们可根据增强材料与基体材料的名称来给复合材料命名,增强基体复合材料。如:玻璃钎维环氧树脂复合材料,可写作玻璃/环氧复合材 料。 分类与性能 按增强材料形态分类可分为(1)连续纤维复合材料;(2)短纤维复合材料;(3)粒状填料复合材料;(4)编织复合材料。按增强纤维种类分类可分为(1)玻璃纤维复合材料;(2)碳纤维复合材料;(3)有机,金属,陶瓷纤维复合材料。在此篇文章中主要讨论以基体材料分类的几种复合材料。1.聚合物基复合材料——比强度,比模量大;耐疲劳性好;减震性好;过载时安全性好;具有多种功能性;

有很好的加工工艺性。2金属基复合材料——高比强度,高比模量;导热,导电性能;热膨胀系数小,尺寸稳定性好;良好的高温性能;耐磨性好;良好的疲劳性能和断裂韧性;不吸潮,不老化,气密性好。此外还有陶瓷,水泥基复合材料,都有与上类似的特点。 基体材料 一:金属材料 选择基体的原则:使用要求,组成特点,基体金属与增强物的相 容性。 结构复合材料的基体:450℃以下的轻金属基体(“铝基和镁基”用于航天飞机,人造卫星,空间站,汽车发动机零件,刹车盘等);450-700℃的复合材料的金属基体(“钛合金”用于航天发动机);1000℃以上的高温复合材料的金属基体(“镍基,铁基耐热合金和金属间化合物”用于燃气轮机)。 二:陶瓷材料 陶瓷是金属和非金属元素的固体化合物,其键合为共价键或离子键,与金属不同,它们不含有大量的电子。一般而言,陶瓷具有比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性,抗老化性皆佳。常用的陶瓷基体主要包括玻璃(无机材料高温烧结),玻璃陶瓷,氧化物陶瓷(MgO,Al2O3,SiO2,莫来石等),非氧化物陶瓷(氮化物,碳化物,硼化物和硅化物等)。 三:聚合物材料

非织造过滤用纺织品材料

非织造过滤用纺织品材料 06材料(2)班金王勇 A06120213 摘要:纺织类过滤材料是近年来发展最快的一种产业用纺织品。它是用纤维制成、用 于捕集和分离气体或水中的粒状物质的介质,起到净化空气、液体或提取有用物质的作用,在当今环境和生态保护方面承担着重要的角色。一类非织造过滤材料含催化剂的聚四氟乙烯(PTFE)四层复合材料在垃圾焚烧等行业中除尘及二噁英分解的袋式除尘器上的应用,在提高袋式除尘器的过滤精度以有效截留颗粒物的同时,分解除去了被认为是向环境排放最大污染源之一的二噁英类物质[1] ,促进我国空气滤材的更新换代。 关键词:过滤材料非织造聚四氟乙烯(PTFE)除尘二噁英 近年随着各种差别化和高功能纤维的问世以及各种工艺的组合应用,使非织造布过滤材料在应用广度和使用性能上都有了很大提高。国外一些公司利用硅纤维、碳纤维、金属纤维、耐高温等纤维或涂料使滤料达到抗酸碱、防明火、防静电以及耐高温等效果,或通过不同工艺成网或复合的方式制成具有内表功能相异、实现梯度高效过滤的介质。 在这一领域,应用量最大的是空气过滤,在非织造滤料中,主要采用的工艺产品是针刺法、熔喷法与纺粘法、水刺法和湿法等,目前更多地是采用复合材料,其中熔喷和纺粘材料在低效过滤领域正在日益取代玻纤滤料。外国咨询公司认为,中国是仅次于美国和日本的空气过滤的大市场。我国在过滤领域的发展较发达国家有较大程度的滞后,在品种和档次上也有较大差距。而且在我国目前近17万吨过滤产品的产量中非织造布所占份额也还较小。但在"十五"期间,我国环保已成为今后重点发展的方向,其发展潜力也不容小视[2] 。 伴随着人们环保意识的不断增强和科学技术的进步,对于环境治理,针对大气污染,尤其是垃圾焚烧,水泥、钢铁、冶金、化工等行业的烟尘治理,普通工况的过滤材料,大多选用三维结构的非织造布,其生产工艺简短,过滤效果较好。但易堵塞、使用寿命较短、且成本较高。特种工况的过滤材料,一种具有高效除尘和二噁英分解功能的高性能环保过滤材料的开发,则从原料优化和后整理工艺入手,其性能优,成本低,可替代进口产品 [3-4] 。 针对垃圾焚烧等行业,环保过滤材料的选择直接影响过滤精度,随着世界范围内对环保的重视,包括旋风除尘、文丘里除尘、静电除尘等在内的传统除尘方式的劣势日趋显现,袋式除尘器以其优异的性能取得了快速的发展。袋式除尘器的核心是配套滤袋的优良材料,过滤材料的性能直接关系到袋式除尘器的除尘效果和使用寿命[5] ,这就需要采用高性能纤维--PTFE纤维。 PTFE纤维的诸多优点,决定了其广阔的应用前景。PTFE纤维滤料的开发可以弥补袋式 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();}, function(){$('.ad-hidden').show();}); 除尘器的不足,并解决了普通滤料不能解决的问题[6] ,如含油含水的烟气;滤袋使用寿命太短,需要频繁更换;粉尘在滤料表面结块,清灰困难等。我国目前已形成纯PTFE滤料的工业化生产,用聚四氟乙烯长纤维编织基布、用聚四氟乙烯短纤维敷在基布表面经加工制成针刺毡。目前用PTFE作为过滤材料在国际上主要有两个类:一类是使用全PTFE制品,如以PTFE膜覆在PTFE纤维制成的基布上,这种滤料的性能远远高于其它滤料。但其使用价格较高。一类是使用混合PTFE过滤材料,即以PTFE 长纤维作基布,用PTFE短纤维、玻璃纤维和PPS短纤维混合针刺于基布上制成的过滤毡。混合PTFE过滤材料的价格与技术性能都介于纯PTFE过滤材料与其他高温过滤材料之间

高效过滤材料的现状及发展

高效过滤材料的现状及发展 1.前言 21世纪人类创造了前所未有的物质财富,加速推进了文明发展进程,但是同时又出现了环境污染生态破坏等重大问题,从而威胁全人类未来的生存和发展。作为最大的发展中国家,环境污染问题是本世纪我国最关注的焦点问题之一,这一问题解决的好坏直接影响我国是否可以走好可持续发展道路的决定性因素。 随着社会进步和人们生活水平的提高室内空气质量对人体健康的影响已经越来越受到注意、同时随着现代科学和现代工业的发展,特别是电子、精密机械、冶金、宇航、核能、化工等工业以及医疗、制药、食品等部门的发展,对工艺环境的洁净度也提出了更高的要求。这样过滤器尤其是高效空气粒子过滤器(HEPA)、超低穿透率空气过滤器(ULPA)越来越广泛的应用于各个领域。这使得空气过滤材料的研究和发展取得了极大的进步,但同时人们对空气过滤材料也提出了更高的要求。 2.高效过滤材料的研究现状 2.1 我国高效过滤材料现状 随着西方工业的发展,特别是合成纤维的出现,作为过滤烟尘的纤维过滤材料,不再靠单纯的纺织工艺提高滤料的性能,而是引入了物理和化学的加工、处理方法,使滤料的强度、耐热、耐腐、透气、阻燃等性能显著提高,价格更加低廉,品种日趋多样化。到20世纪

80年代,欧美研制出一些性能更加优越的纤维滤料,如美国戈尔公司生产的聚四氟乙烯(特氟隆,PTFE)覆膜滤料能够高效地捕集亚微米粒子;由美国唐纳森公司研发的褶皱滤料过滤面积比普通滤料大许多倍,而今已经能够过滤数百摄氏度的高温烟气。纤维滤料发展到今天,不仅可以接近100%地过滤超细粒子,而且可以过滤高温甚至粘性较高或湿度较大的烟尘。 我国的高效过滤材料和袋式除尘技术是同步发展的。70年代开发了玻璃纤维机织滤料、208涤纶绒布、729聚酯机织滤料。80年代初,随着非织造布的发展,又研制成功了合成纤维针刺毡,使袋式除尘器的除尘效果提高了一个数量级;之后,又研制成功了芳砜纶针刺毡滤料,可耐温210℃,并应用于钢铁、有色、炭黑等工业的高温烟气处理;防静电、耐高温、抗腐蚀、防油防水等合成纤维针刺毡产品的开发和生产基本满足了除尘的需求。90年代后期,我国又开发了聚四氟乙烯微孔覆膜滤料,实现了表面过滤,达到高效低阻的效果。目前我国已能生产玻纤机织布、常温化纤针刺毡、防静电针刺毡、防油防水针刺毡、耐高温耐腐蚀针刺毡、驻极熔喷过滤材料、各种玻纤滤料及聚四氟乙烯覆膜滤料等。 但目前,我国高效过滤用纤维的研制仍处于发展阶段,多数依赖进口。例如目前用于高炉煤气净化的国产耐高温滤料品种较少,使用纤维的品种只集中在玻璃纤维和间位芳纶两种原料上。在我国水泥、电力、钢铁、垃圾焚烧等行业除尘应用的P84(聚酰亚胺)纤维全球只有奥地利的1家公司生产,价格昂贵。PPS(聚苯硫醚)纤维

植物纤维的现状及其发展前景

植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维用于复合材料的潜在优势越来越引起人们的注意,它价格低廉,密度小,具有较高的弹性模量,与无机纤维相近,而它的生物 降解性和可再生性是最突出的优点,是其它任何增强材料无法比拟的;另一方面,植物纤维与通用塑料共混制得的塑料是不完全生物降解的,即在微生物作用下,合成高分子仅能被分解为散乱碎片,这种材料使 用后仍会对环境带来负面影响,因而植物纤维在全生物降解、复合材料中得到了重视并迅速发展。国外采用植物纤维改性的复合材料,已经在汽车内部装饰、室内外装修饰材、建筑结构部件等一些领域有 广泛的应用。但国内的研究发展相对较落后,近年来对植物纤维复合材料的研究有了较大的进展,特别是对生物降解材料的复合已成为研究开发的热点。本文综述了植物纤维改性高分子材料的一些性能变化,影响植物纤维复合材料综合性能的因素以及植物纤维的发展前景。 1.不同种类的植物纤维复合材料 植物纤维与高分子材料制备的复合材料中,采用的天然植物纤维主要有麻蕉、黄麻、xx、亚麻、剑麻等麻类材料及木材、竹材、棉 纤维、纸浆纤维等。材料形态主要是纤维态和粉态。麻纤维由于强 度好、可再生等优点,用来增强聚烯烃塑料用于汽车内饰及部件,在 欧洲汽车工业已广泛应用。随着各行各业对环保的关注,用天然麻类纤维与高分子材料制备复合材料的研究较多,而使用木纤维或木粉与高分子材料制备复合材料的研究相对较少。就生物降解材料而言目 前研究较多的是PLA。PLA结晶温度介于170~180℃之间,其力学性 能接近于聚丙烯和聚酯树脂,所以其复合材料具有较高强度,某些性 能接近于天然植物纤维/聚丙烯复合材料。椰纤维和竹纤维同样具有非常好的力学性能,具有较高的韧性,也比较适合作增强材料。

功能性车用非织造过滤材料

功能性车用非织造过滤材料田彩虹 靳向煜 (东华大学非织造研究发展中心,上海,200051) 摘 要:论述了功能性纤维在车用非织造材料中的应用和作用的机理,并列举了一些用功能性纤维制造的过滤材料的性能和应用。 关键词:功能性纤维,非织造过滤材料,汽车工业,应用 中图分类号:TS17615 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2006)05-0035-04 随着科学技术和非织造工业的不断发展,对于车用非织造过滤材料的数量、品种及质量、性能方面都提出了新的要求。 功能性车用非织造过滤材料是针对特定的环境要求(如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、抗菌或抗病毒、清除有害气体等)而开发的过滤材料。 1 非织造材料的应用 过滤是一个分离、捕集分散在气体或液体中颗粒状物质的过程,像气—固相过滤、液—固相过滤[1]。非织造过滤材料作为一种新型的纺织过滤材料,以其优良的过滤效能、高产量、低成本、易与其他过滤材料复合且容易在生产线上进行打裥、折叠、模压成型等深加工处理的优点,逐步取代了传统的机织和针织过滤材料而在各行各业得到广泛应用,其用量越来越大。非织造布的各种加工技术,如湿法、化学粘合法、针刺法、纺粘法、热粘合及熔喷法几乎都适用于过滤材料的生产,而在非织造布的最终用途市场中,过滤产品的增长最快。 非织造过滤材料应用于汽车工业虽然时间很短,但是其用途广泛,用量相当可观。利用各种工 收稿日期:206-02-23 作者简介:田彩虹,女,1979年生,在读硕士研究生。主要从事非织造布的研发工作。艺方法和复合加工技术生产的非织造过滤材料满足了各汽车制造厂及配套生产厂家的需要,其中有浸渍粘合法、针刺法、熔喷法、纺粘法以及热风法非织造布等,上述材料不仅应用于汽车的内部构件制造,而且还应用于汽车的生产加工过程中。在国际市场上,非织造布内燃机滤清器、空气过滤器、过滤袋内燃机滤清器已在汽车制造行业得到普遍使用。例如汽车车厢内存在着各种对人体有危害的微细粒子、烟尘、细菌、霉菌和粉尘,将非织造布空气过滤器用于汽车车厢内,可以有效地排除有害气体,净化车内空气。 应用于汽车制造行业的非织造过滤材料主要有汽车发动机过滤介质、空调用热熔非织造布滤网、滤清器用针刺过滤毡、熔喷非织造布滤芯、复合非织造布过滤袋、面漆生产线用针刺非织造布过滤毡、浸渍粘合法除砂过滤布、喷漆房用层压复合非织造过滤材料、汽车尾气排放针刺过滤毡或熔喷非织造布,还有轿车变速杆、方向盘、油门等处与机器连接部分的隔离层用经活性炭处理的非织造布过滤毡等。不同应用场合对非织造布有各自的性能要求,随着汽车用非织造布的不断发展,功能性纤维在汽车过滤材料中的作用已逐渐增大[2]。 2 功能性车用过滤材料 2.1 功能性纤维 随着纤维技术的发展和积累,新技术与新的基 — 5 3 —

复合材料的发展和应用的论文

复合材料的发展和应用的论文 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商ppg公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国gdp增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达万吨,汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃

纺织滤尘技术的发展及过滤材料的新要求

纺织滤尘技术的发展及过滤材料的新要求 仲瑞龙 摘要:本文回顾了纺织行业滤尘技术的发展,介绍了各类滤尘设备所采用过滤材料的应用实践,及随着滤尘技术的发展对过滤材料的新要求。 关键词:滤尘;滤尘技术;滤尘设备;过滤材料;滤料 引言 八十年代初期,随着国外新型滤尘设备及滤尘技术的发展,国内纺机行业积极消化吸收国外先进滤尘技术,从研制第一代外吸式转笼滤尘设备开始,先后又研发了第二代内吸式滤尘设备,第三代有平板槽式和蜂窝袋式滤尘设备,第四代有多鼔内吸式和复合圆笼内外吸式滤尘设备。每一代滤尘设备各有其特点,都代表了当时国内及国际先进水平。 1 纺织行业滤尘技术的发展 第一代外吸式转笼滤尘设备结构简单,制造成本低,过滤阻力小,处理风量大,运行可靠,故障率低,至今仍广泛应用于纺织空调回风过滤系统中。但其占地面积较大,且需要专用尘室,含尘空气经过尘室,尘室内环境较差。初期采用的过滤材料有泡沫海绵,锦纶绸,针织绒。泡沫海绵,锦纶绸过滤效率较低,使用寿命短。目前采用的过滤材料有针织绒,长毛绒,部分对过滤效率要求不高的场合也有采用不锈钢丝网的。 第二代内吸式滤尘设备改变了转笼式滤尘设备尘室内环境差的问题,含尘空气在滤尘设备内部。滤料拉紧固定在轮圈上,中间无支承,结构简单。为此,采用的过滤材料为高强度无纺布,其滤尘效率高,但透气性差,过滤阻力也高,使得滤尘设备占地面积仍然较大,处理风量低于转笼式滤尘设备,滤尘阻力高于其它滤尘设备,目前已很少应用。 第三代有平板槽式滤尘设备改变了滤料的布排形式,将滤料由转笼、内吸的单个圆筒改为纵深折叠分布,充分利用了有效空间。外壳为密闭的金属箱体,无需专用尘室,占地面积小。而由上海交通大学研制的高效低阻JM型长毛绒滤料的应用,使平板槽式滤尘设备处理风量大,滤尘阻力低。但由于其结构及运动、控制方式复杂,对制造、安装的要求很高,常常由于制造、安装达不到要求,造成运行不可靠、故障率高,目前已很少应用。 二十世纪九十年代,随着纺织技术的飞速发展,清钢联技术的推广应用,滤尘设备在纺织行业的重要性已日渐体现,对它的要求也越来越高:(1) 运行可靠性要好,故障率要低。滤尘设备的好坏直接关系到整个清钢联生产线能否正常运行。(2) 滤尘效率要高,阻力要低,功耗要小。这对过滤材料提出了更高的要求。(3) 处理风量要大,占地面积要小。在设备结构上要充分利用有限空间,增加过滤面积,减少占地面积。(4) 结构要简单,维护保养要方便快捷,运转率要高。(5) 滤尘设备组合机组化,密封性要好,外形要求美观,以方便用户配置在车间等任何场所。 为此,同期在平板槽式滤尘设备之后,同属第三代的蜂窝袋式滤尘设备,在前面滤尘设

复合材料的发展和应用(1)

复合材料的发展和应用(1) 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计,20XX年欧洲的复

合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍,达到4%~6%。20XX年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,20XX年的总产量约为145万吨,预计20XX年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。20XX年美国汽车零件的复合材料用量达万吨,欧洲汽车复合材料用量到20XX年估计可达万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在20XX年的用量达万吨,汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,

非织造过滤材料

非织造过滤材料的功能及应用与发展 摘要:随着科学技术和非织造工业的不断发展,对于车用非织造过滤材料的数量、品种及质量、性能方面都提出了新的要求。功能性车用非织造过滤材料是针对特定的环境要求(如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、抗菌或抗病毒、清除有害气体等)而开发的过滤材料。这里主要介绍非织造过滤材料的功能及应用与发展 关键词:功能非制造材料过滤 我们知道大气中几乎每时每刻都存在着粉尘,人类活动的加剧导致工业、生活、交通和建筑等各类排放源排放了大量的烟尘和粉尘,使大气中粉尘颗粒物急剧增加。由粉尘而引起的各种隐患,严重影响着人类的生产活动和身体健康。随着科学技术和现代化工业的不断发展,人们越来越重视空气质量,对个人的防护要求也越来越高,因此越来越关注能安全防护粉尘的材料,并进行开发和应用。随着除尘净化技术的不断发展、水平的提高及其应用范围的扩展,对应用于除尘行业的纺织品在数量、品种和质量上都有更高的要求,使得应用于过滤除尘的防护纺织材料的研制与开发显得越来越重要。 1·粉尘的性质及其危害性 粉尘是大气的主要污染源之一。国际标准化组织将粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气污染控制中,依照粉尘的不同特征有不同的分类方法。按粉尘颗粒大小分类方法 (1)可见粉尘,用眼睛可以分辨的粉尘,粒径大于10μm; (2)显微粉尘,在普通显微镜下可以分辨的粉尘,粒径在0.25~10μm之间; (3)超显微粉尘,在超倍显微镜或电子显微镜下才可分辨的粉尘,粒径在0.25μm以下。 在人类活动中,工业生产、交通运输和农业活动产生大量粉尘,尤其是建材、冶金、化学工业以及工业与民用锅炉产生的粉尘最为严重。粉尘的危害表现在危害人体健康、影响生产和污染环境三个方面。粉尘危害人体健康的主要因素为粉尘的化学成分、粉尘的颗粒度和粉尘的浓度。有毒粉尘(铅、砷、汞、铬、锰、镉、镍等)能引起中毒;对人的五官和皮肤有刺激作用,会引起炎症;各类粉尘进入人体肺部会引起尘肺病等。对于生产的影响主要是粉尘会降低机器工作精度,降低产品质量,降低光照度和能见度,从而诱发事故。粉尘污染环境易造成空气能见度降低,导致发生交通事故,有些粉尘还会造成火灾及影响人体健康。 2·过滤除尘非织造纺织材料 非织造材料用于过滤除尘历史悠久。由于纺织材料的结构是具有无数微小孔隙的纤维三维网状结构,尘埃微粒必须沿着纤维弯弯曲曲的网状路径行进,随时都有可能与纤维发生碰撞而被截留,因此过滤效率很高。非织造滤料作为一种新型的纺织滤料,以其优良的过滤效能、高产量、低成本、易与其他滤料复合且容易在生产线上进行打褶、折叠、模压成型等深加工处理的优点,逐步取代了传统的机织和针织滤料,在各行各业得到了广泛应用,用量越来越大。 (1)透气性能好,易清灰,滤尘阻力低; (2)滤尘效率高,过滤后排放的空气含尘浓度须符合国家环保和纺织行业对滤尘设备空气排放标准的要求;

相关文档
最新文档