新型纺织材料-过滤与智能材料

筛分适用于30微米以上颗粒，惯性 适用于1微米以上颗粒，驻留适用于1微 米以上，扩散适用于0.2微米以下，静电 适用于0.5微米以下。
三、过滤效率
含粉尘气体以0.5—5米/分的速度通过滤 材，尘粒在滤材纤维层里的运动时间为0.01— 0.5秒，这一瞬间，气体中的尘粒被滤材分离 出来，有两个步骤：一是纤维对尘粒的捕集， 二是粉尘层对尘粒捕集。
2.惯性效应
若粒子质量较大，当沿气流经纤维层而被截住的机理 称为惯性效应，因惯性而起的捕集效率为：
由上式可以看出，惯性碰撞效果正比于尘粒大小、尘 粒密度、气流流速，反比于纤维直径。
3.影响过滤效率的因素
纤维直径小：筛分、惯性、驻留、扩散、静电增强， 重力沉降无影响。 纤维间微孔小：筛分、惯性、驻留、扩散、静电增强， 重力沉降无影响。 过滤速度小：筛分、驻留、静电无影响；重力、惯性 作用减少；扩散增加。 粉尘粒径大：重力沉降、筛分、惯性、驻留增加；扩 散、静电作用减少。 粉尘比重大：重力沉降、惯性增加；筛分、驻留无影 响；扩散、静电减少。
3.过滤的精度
粗尘过滤：适应高粉尘浓度过滤，初滤外材。 中性能过滤：一般粉尘浓度，过滤效率可达80% 准高性能：用于洁净度10万以上的主体滤材。 高性能：0.3微米尘埃的过滤效率可达99.97%。 超高性能：0.1微米尘埃的过滤效率可达99.999%
二、过滤机理
1.筛分作用：过滤粒径大于滤材的孔径。 2.惯性作用：颗粒与风速都较大，当风流 接近滤材时受阻发生绕流，颗粒由于惯性 作用脱离绕流线，直接与纤维碰撞而被捕 集，颗粒越大，流速越快，则惯性作用越 大。
四、不同纤维的滤布特点
1.丙纶：最轻且容易处理，耐化学药品性能优良，其 主要用途是染料和颜料的精制，粘土、陶瓷土、化学 药品的精制，清油、啤酒、精糖等其他各种工业过滤、 工厂废水处理，城市上下水处理等。
2.涤纶
耐酸性好，主要用途有水泥、制铁、制碳厂的高温气 体的集尘、油脂、葡萄酒厂的过滤及化工厂的过滤等。
重力过滤：有袋式和带式两种，依靠液体的自 身重量而过滤，滤布可以选用化纤复丝纱的薄质 平纹、斜纹织物，但用于废水处理时宜选用单丝 织物。
真空过滤： 加压过滤： 压榨过滤：单式压滤机包括滤布和水压或螺旋挤 压机构。 离心过滤：包括滤布和离心脱水机，滤布必须有 较高的耐磨损强度，滤布可以用短纤纱及化纤复 丝纱的厚质斜纹织物。
1.扩散效应过滤效率：
小于0.2微米的尘粒和气体分子碰撞后产生不规则运 动（布朗运动），一部分尘粒被纤维或纤维层所阻留， 这种现象称为扩散效应，因扩散而被捕集的效率，可 用半经验公式表示。
由式中第一项可知：降低过滤速度V，缩小纤维直径， 提高气体温度T，都会增加扩散作用的效果，从第二 项可以看出，速度大、纤维细、粒径粗、捕集效率会 提高。
（6）环境保护的需要
2.过滤的形式
（1）干式（空气）过滤
贮存式过滤：用于低密度尘埃，配套在空 调中的过滤，用相当蓬松的纤维絮片，空隙率 在90—99%以上，需要更新。
清洁式过滤：应用于高密度尘埃的分离， 每立方米几百克的场合，滤材空隙率在70— 90%之间，其过滤效率可达99.9%。
（2）湿式（液体）过滤
6.驻留作用
有些滤材中存在驻留点，当气流或液体中的颗粒通 过时，被截留住。
7.沉降作用
因重力作用而沉积在纤维上。
8.分散力
又称范德瓦耳斯力，是纺织品过滤材料中捕集机 理之一。颗粒与纤维距离非常接近时（0.1微米）， 出现分子引力，对极性分子来说，即有永久偶极的分 子，吸引力是偶极间电子相互作用产生的。在所有分 子中，在带正电的原子核和带负电荷的电子间都存在 震荡现象，因而所有的分子，其性状就像震荡的偶极。 由偶极震荡形成的力称为分散力。该力不是饱和的， 也就是说两个分子间相互吸引的同时，不妨碍被第三 分子所吸引。
3.扩散ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用：
当颗粒很小、风速很低时，颗粒的布 朗运动产生的扩散起主要作用，使其 撞击到纤维上而被捕集。颗粒与流速 越小，则捕集效果越好。
4.凝聚作用：
由于颗粒之间凝聚而被捕集，所以在 液体过滤中，也可以添加凝聚剂以提 高捕集效果。
5. 静电作用:
绝大多数颗粒在运动与过滤过程中，由于摩擦等 原因而带电，带异性电荷的粒子，互相吸引而形成较 大的新颗粒，则便于捕集，带同性电荷的颗粒相互排 斥，促使做布朗运动等而被捕集。在干式过滤中，特 别是相对湿度为30%以下时，带电容易。采用驻极材 料过滤时，由于纤维本身带有电荷，对空气中的颗粒 产生静电吸附作用，进行捕集。
（3）回收工业原料 冶金、炭黑工业等通过烟气过滤，既可以净化
空气、防止粉尘爆炸，又可以回收贵重材料。
（4）提取滤饼 弃去滤液以生产合格产品，如陶瓷工业中原料的
湿式过滤等。
（5）分离的需要
滤液和滤饼均需留用，作为不同层次的制品 或需要再循环使用，如食品工业中的过滤工 艺；滤液和滤渣均不需要，如废污泥处理工 程，为保证安全生产、预防公害仍需分离后 分别处理。
纺织过滤材料
过滤材料大量使用纺织品
一、概述
过滤：就是分离，是搜集分散于气体 或液体中的颗粒状物质的一种操作。
过滤材料是一种具有较大的内比表面 积和适当空隙的物质，有能力捕获和吸 附固体颗粒，使之从混合物质中分离出 来。
1. 过滤的目的与应用
（1）健康的需要 空气中的尘埃：0.001—100微米。 5微米以上:可被汗毛、粘液留住，或通 过喷嚏、咳嗽而排出。 5微米以下：会渗入人体内脏，危害人 体健康。
2.高科技产品的需要
广泛应用于机电、精密仪器、医药 医疗、集成电路等产业，对空气洁净 度有很高的要求。
洁净度：是指1立方英尺中所含0.5 微米以上粒径的尘埃个数。
各行业对洁净度的要求
半导体刻蚀： 100、10 镜头研磨： 10000、1000、100 光学仪器组装： 10000、1000、100 卫星控制装置： 100 小型精密轴承： 100 普通轴承： 100000 计算机芯片： 100 光导摄像管： 100 精密电子仪器： 10000、1000、100 无菌病房： 1000、100、10 饮料包装： 1000、100、10 印刷线路板： 1000