在固液分離中熔噴濾芯（立體成型）的結構與性能的研究.pdf

1、熔噴聚丙烯(PP)濾芯(立體成型)，是近年發(fā)展起來的一種新型微孔式過濾介質。隨著人民生活水平的提高，人民對環(huán)境、飲食、水質的要求也就越來越高，無論是工業(yè)廢水處理，還是日常生活中的家庭凈水，或是工業(yè)產品的凈化和生活飲品的凈化都離不開液體過濾。熔噴PP濾芯(立體成型)作為一種新型的液體過濾材料可廣泛的應用于水質過濾當中，因此對濾芯材料和成型工藝研究的必要性也就日益突出。 本研究中根據課題工藝要求，對我們實驗室的熔噴設備進行必要的改

2、進。模頭組件是聚合物噴絲成網系統(tǒng)的核心部件之一，它的改進將直接影響纖網結構、纖維性能的好壞，模頭組件由三部分組成：噴頭、氣板、和底板三部分。螺桿也是實驗的重要部件之一，也進行了改進。由于熔噴濾芯(立體成型)的接收裝置比較特殊，在實驗階段把傳統(tǒng)的平網成型接收裝置改進為立體成型接收裝置。 研究中使用哈克流變儀、差動熱分析儀、x衍射分析儀對實驗用(牌號為Y2600T)的聚丙烯(PP)聚合物進行有關物理性能測試。經分析，本實驗用的熔噴P

3、P聚合物為假塑性切力變稀流體，在高溫時的非牛頓指數n和1相比相差比較大，因此是典型的非牛頓流體。通過差動熱分析儀分析，可以掌握聚合物的熔點性能，了解聚合物的熔點溫度是生產熔噴濾芯控制工藝溫度的一個重要的參數。通過對熔噴前后材料進行x衍射分析得出，熔噴后非織造熔噴材料的結晶度比熔噴前材料的結晶度要高，是因為聚合物在實驗過程中收到高速氣流的拉伸作用，從而對纖維材料的結晶度產生影響。 使用實驗室自行研制的聚合物紡絲成網設備進行熔噴濾

4、芯(立體成型)加工，通過改變七個熔噴實驗工藝參數：螺桿轉速、每個過濾層的接收距離(DCD)、每個過濾層的纖網層數來控制熔噴濾芯(立體成型)實驗工藝。并且對熔噴纖網的結構性能進行分析，如：纖維細度、纖網的密度、孔隙率、以及孔徑值，來為更好的分析熔噴濾芯(立體成型)的性能提供依據。研究表明，在接收距離不變的情況下，隨著螺桿轉速的增加，熔噴纖網的孔隙率、纖維的細度、纖網的孔徑值均增加，而纖網的密度卻隨之減?。辉诼輻U轉速不變的情況下，隨著接收距

5、離的增加，熔噴纖網的孔隙率、孔徑值隨著增加，而纖維的細度、纖網的密度卻隨之減小，纖維細度的減小幅度在本實驗的接收距離范圍內表現得很細微。根據多因子實驗分析方法得到：每個過濾層的纖網層數在實驗的分析范圍內變化，對實驗的結果如：通量、濁度效率、壓降一流量等性能的影響不大；而每個過濾層的接收距離的變化會對每個過濾層的密度和孔徑值產生影響，因此對實驗的結果如：通量、濁度效率、壓降～流量等性能有很大的影響；螺桿轉速的變化很大程度上影響纖維的細度變

6、化，因此對實驗的結果也有很大的影響。 通過多因子的直觀分析以及方差分析，得出最佳的實驗工藝參數為：精濾層的接受距離：260mm、精濾層的纖網層數：4、中濾層的接受距離：290mm、中濾層的纖網層數：16、粗濾層的接受距離：400mm、粗濾層的纖網層數：6、螺桿轉速：7.0rpm。并對其進行實驗驗證。 對Shambaugh給出的氣流拉伸模型進行研究，發(fā)現在shammbaugh模型中其將熔體視為牛頓流體來進行考慮，但是在本文