四种涤纶机织物过滤性能的对比研究

李 芳,周 蓉,于湖生

(青岛大学,山东 青岛 266071)

四种涤纶机织物过滤性能的对比研究

李 芳,周 蓉,于湖生

(青岛大学,山东 青岛 266071)

文章通过对四种不同规格涤纶机织物过滤性能的对比试验,测试了织物的渗水性、透气性、保水性、孔隙率和拉伸断裂强力等性能,并对各试验结果进行了分析与比较,探讨了织物密度及织物组织对织物过滤性能的影响。

涤纶机织物;过滤性能;平纹组织;纬重平组织

1 前言

机织过滤材料是以合股加捻的经纬纱线或单丝用织机交织成的过滤布。一般称为二维结构的过滤布。

涤纶滤布耐干热(150℃)强度及耐磨性优良,耐酸性好,能溶解于高温强碱液中,在特殊条件下水解发脆。主要用途有水泥、制铁、制炭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[1]。

对过滤布在过滤工作环境中使用,应符合以下几方面要求：滤布要有足够的强度,耐磨性好,尺寸稳定,收缩变形小。使用过程中清灰容易,粒尘经振动后易于脱落。透气性能好,阻力低,能耗小,除尘或过滤效率高。使用寿命长,价格便宜。

2 材料与仪器

2.1 材料

四种涤纶机织过滤材料(经纬纱为涤纶长丝);方格纸。

2.2 仪器

织物厚度仪;试验仪器为往复移动式织物密度分析计;Y331A型纱线捻度机;FA2004B电子天平;Y802A型八篮恒温干燥箱;钢丝网;YG(B)812型织物渗水性测定仪;Y561型织物透气仪;LFY-201B多功能织物强力机;镊子。

3 织物性能测试与分析

3.1 机织物基本规格的测试结果与分析

分别将四种不同机织物标记为试样A、B、C、D,通过纱线拆分法和仪器测量法分别测量织物的厚度、经纬密度、经纬纱细度、经纬纱捻度以及克重,测试结果如表1所示。

由表1可知,在误差允许范围内,试样A、B的纱线细度、经纬纱捻度和织物厚度可认为相同,但试样A的经纬密度小于试样B;纬重平试样A、B的克重不同,主要由于受到经纬纱密度的影响;其中试样C、D的经纬密度远小于试样A、B。

表1 织物基本规格的测试结果

3.2 拉伸断裂强力的测试结果与分析

根据GB/T 3923.1-1997对织物的拉伸性能进行条样法试验,其测试结果见表2。

表2 织物拉伸性能测试结果

由表2可知,纬重平组织间由于经纬密度的不同使得试样B的纵向断裂强力较试样A大,表明经纬密度越大,纵向断裂强力越大,横向断裂强力越小;C、D两种平纹组织织物的拉伸断裂强力远小于A、B两种纬重平织物。

3.3 机织物透气性测试结果与分析

织物的透气性是决定过滤材料过滤性能的一个重要的因素。影响织物透气性的因素很多,例如纤维的截面形态、纱线的细度与体积重量、机织物或针织物的密度、厚度、组织与表面特征以及染整后加工等。

根据 GB/T 5453-1997对各试样进行测试,其中试样A、B由于密度过大导致透气量为0。试样C、D的测试结果见表3、表4。

图1 试样重量随时间变化曲线

表3 试样C的透气性测试结果

表4 试样D的透气性测试结果

由透气性的测试结果可知,纬重平试样A、B由于织物密度过大导致透气量过小。平纹织物的透气量较纬重平织物大,平纹织物中试样C的透气量较试样D的大,四种织物中试样C的透气效果最好。

3.4 机织物保水性的测试

过滤材料的保水性指织物在一定时间内保持水的能力,可以用该段时间内过滤材料的失水变化情况或用该段时间内过滤材料中的剩余水的量的变化来表示。

保水性的测试方法是把四种不同织物剪裁好直径为10cm的A～D号试样,然后将称完干重的试样,倾斜放入盛有水的容器中,使其在液面下10cm处,30min±1min后移出,将试样无张力悬挂2min后,平铺在钢丝网上60min,取下试样称取其湿重。以后每隔20min称取一次重量,直至前后两次称取的重量差距,不明显即保水性不再下降时为止。试样重量随时间变化曲线如图1所示。

由图1可得3h内蒸发水分量最大的为试样D,因此试样D的保水性最差,纬重平试样A、B的保水性较好。由图1可知,随密度的增大织物的保水性越好。

3.5 机织物渗水性测试(漏水法)

根据YG(B)812型织物渗水性测定仪的漏水法进行试验,所测结果如表5所示。

表5 渗透系数及透水率的测试

平纹织物的渗透性能较纬重平织物大。由于织物密度的不同,试样A、B的渗水性也不同,密度越大,透水率越小,渗透性能越差。试样D由于受到厚度的影响,导致该织物的透水率较小。

3.6 孔隙率的测试

孔隙率是指过滤材料开孔面积与总面积之比。孔隙率越大,过滤材料对流体流动的阻力越小,孔隙率与过滤材料结构特性有直接关系。

纤维材料的孔隙率计算可用下列公式：

n=(1-M/σ×ρ)×100％

式中：n为孔隙率,ρ为纤维材料密度,σ为纤维体厚度,M为单位面积质量。

由于四种材料都是涤纶,纤维材料密度相等,所以比较孔隙率的大小可通过比较M/σ的大小来分析,经计算M/σ得出结果如表6所示。

由孔隙率的公式可知其与m/σ成反比。因此平纹组织的孔隙率较纬重平大,而且对于纬重平组织试样B的孔隙率小于试样A的孔隙率,试样B对流体的阻力较大。

表6 孔隙率的测试

4 结论

4.1 织物组织相同时,随着织物经、纬密度的增加,纵向拉伸断裂强力增大,织物的保水性越好、渗水性越差,织物的透气量减小,孔隙率越小。

4.2 不同织物组织间,纬重平织物的断裂强力较大,保水性较好,对流体的阻力较大;渗水性越差,透气量越小。

4.3 通过对比分析,四种涤纶机织物中织物B的过滤效果最好,比较适合作为工业用滤布。

[1]黄齐模,李熙,顾宝棣,吴道正编.纺织品过滤材料(第1版)[M].北京：纺织工业出版社,1992.

[2]于华,李淳,吴坚,等.机织过滤布份透气性研究[J].产业用纺织品,14(6)：20—24.

[3]李淳,郭雅琳.多层机织过滤材料的研制[J].纺织学报,2001,22(2)：37—39.

[4]吴湘济.过滤材料的应用及其测试指标[J].合成纤维,2006,(4)：26—29.

[5]王同庆.过滤材料主要性能参数关系[J].过滤与分离,2000,10(1)：30—31.

Contrast Studies on the Filter Properties of Four Kinds of Polyester Woven Fabrics

Li Fang,Zhou Rong,Yu Husheng
(Qingdao University,Qingdao 266071,China)

Through the contrast test on the filter properties of four kinds of different polyester woven fabrics,the data of water permeabiliey,air permeability,water-holding capacity,void ratio,tensile breaking strength were analysed and compared to study the effect of fabric density and weaves produced on the filter properties of fabrics.

polyester woven fabric;filter property;plain weave;filling rib weave

TS106.6+2

：A

：1009-3028(2011)02-0004-03

2011-02-20

李 芳(1988—),女,河南驻马店人,硕士研究生。