【摘 要】
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木棉纤维是一种天然的纤维原料,且可生物降解,不会对环境造成二次污染,因其大空腔薄壁结构,使其具有良好的吸油性能。目前的空气过滤检测标准中容尘性能测试用灰都是固体颗粒
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木棉纤维是一种天然的纤维原料,且可生物降解,不会对环境造成二次污染,因其大空腔薄壁结构,使其具有良好的吸油性能。目前的空气过滤检测标准中容尘性能测试用灰都是固体颗粒物,而实际大气环境中的颗粒污染物不仅只有粉尘等固体颗粒,还有油等液体颗粒。本文在研究木棉纤维对过滤性能影响的同时,对固/液混合容尘的测试方法进行了分析,为高性能空气过滤材料的研制与空气过滤检测标准的修订提供了依据。本文首先对木棉纤维的特性及抄造性能进行分析,接着研究了木棉纤维对纸页结构与性能的影响,然后对单张滤材容尘量测试台进行设计与改装,实现滤材固/液混合容尘性能的检测与分析,最后对木棉纤维滤纸的固/液混合容尘性能进行研究。论文研究内容和主要结果如下:1、研究了木棉纤维的特性及其抄造性能。结果表明,木棉纤维的表面十分光滑,大多数纤维截面近似椭圆形,截面的长短轴比在2:1~4:1之间,为中空薄壁结构,壁厚约为1μm,纤维的中空率约为80%。预处理之后,木棉纤维由干瘪带状变成近似圆柱管状,内部空腔鼓起,纤维变得更加规整挺直,在水中的分散性得到改善。木棉纤维对机油的吸附量最大,DEHS的次之,柴油的最小,在经过预处理之后,木棉纤维对三种油的吸油率均有所增加。2、研究了木棉纤维对纸页结构与性能的影响。结果表明,随着木棉纤维含量的增加,纸页的匀度下降,纸页结构逐渐变得疏松散乱,厚度逐渐增加,孔径逐渐增大,透气度略有增加,过滤效率和阻力逐渐减小,品质因子无显著变化。3、对现有的单张滤材容尘试验台进行设计与改装,通过双气溶胶发生器的安装与调试,使同时产生固体气溶胶和液体气溶胶成为可能,实现了滤材固/液混合容尘性能的检测与分析。4、研究了不同含量的液体气溶胶对超细纤维复合空气过滤纸容尘量的影响,在此基础上,研究了木棉纤维纸页的固/液混合容尘性能。通过以上研究,初步表明在高含油量的空气环境中,木棉纤维的应用可以提高空气过滤材料的容尘性能。
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