由于我國工業(yè)化程度的不斷提高,環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重,空氣質(zhì)量日益下降。近年來,國家針對(duì)煤電、鋼鐵、建材、有色、焦化、石油化工、電石等重點(diǎn)污染行業(yè)和重點(diǎn)污染源陸續(xù)頒布了多項(xiàng)新的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污染物排放種類和排放限值做了更為嚴(yán)格的規(guī)定,實(shí)質(zhì)上也是對(duì)袋式除塵裝備及濾料凈化性能提出了更高的要求。目前,袋式除塵濾料通常以非織造濾料為主,然而普通非織造濾料的纖維雜亂排列,并且其纖維直徑較粗,通常為幾十微米,是納米級(jí)纖維的上百倍,對(duì)一些極細(xì)顆粒(如粒徑<0.3μm)的過濾效果較差。因此,對(duì)納米纖維濾料的研究刻不容緩。
雖然納米纖維層具有纖維直徑小、比表面積大等優(yōu)點(diǎn),但是強(qiáng)力低、易分層,還不能單獨(dú)形成過濾材料,因此納米纖維通常與基材相結(jié)合,基材可分為基布和纖維網(wǎng)。將納米纖維與傳統(tǒng)纖維相結(jié)合的過濾材料稱為納米纖維超細(xì)表層濾料。它從上到下主要分為三個(gè)部分:納米纖維層、基材和粗纖維層。而傳統(tǒng)過濾材料通常為夾心層對(duì)稱結(jié)構(gòu),基布上下兩層纖維材料完全相同。圖1為兩種濾料的過濾結(jié)構(gòu)和過濾機(jī)理,可見迎塵面所采用的纖維越細(xì),過濾性能越好。

納米纖維與普通纖維相比,其力學(xué)特性、幾何特性、質(zhì)量特性、光學(xué)特性、表面特性、結(jié)構(gòu)特性等均具有很大的差異,應(yīng)用也更加廣泛。當(dāng)纖維直徑達(dá)到納米級(jí)別時(shí),則具有比表面積高、孔隙率大、超高長(zhǎng)徑比,力學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能,同時(shí)更容易被功能化,從而在高效過濾、能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
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