随着我国工业水平的发展进步,环境污染问题日渐突出。为了减少电力、钢铁、水泥、冶炼、化工等领域的烟气排放,过滤用非织造材料的需求也在不断提高。丙纶纤维具有比重轻、强度高、耐磨性好、耐酸碱、疏水性和芯吸性好等优点,再加上针刺法非织造布的快速发展,所以丙纶针刺非织造材料被越来越多地用于过滤领域。本文通过不同细度丙纶纤维的选配来制备丙纶针刺非织造材料,测试分析了经后整理加工丙纶针刺非织造材料的表观形态、孔径、透气和力学性能,并研究了丙纶针刺非织造材料的过滤性能,研究结果将对丙纶针刺非织造材料的加工和使用提供参考依据。本文的研究内容和结论如下:(1)丙纶纤维的性能采用TM3000扫描电子显微镜观察纤维的表观形态,采用XCP-1A卷曲弹性仪测试纤维的卷曲弹性,采用XQ-2型纤维强伸仪测试纤维的断裂强度与断裂伸长等力学性能指标,采用XCF-1A纤维摩擦系数测试仪测试纤维的动静摩擦系数,采用XR-1A型纤维比电阻测试仪测试纤维的比电阻。从表观形态来看,生产选用的丙纶纤维纵向表面光滑,横截面为不规则形状。从卷曲弹性和强伸性来看,丙纶纤维的卷曲数都在12个/25mm以上,断裂强度均在3-4 CN/dtex之间。从摩擦系数和比电阻来看,丙纶纤维的△μ在0.005-0.008之间,比电阻值适中。(2)丙纶针刺非织造材料的制备通过不同细度丙纶纤维的选配,在相同工艺条件下利用工厂现有的针刺设备进行加工,其制备过程主要包括纤维开松、混合、梳理成网和针刺加固,然后对样品的基本性能进行测试,如表观形态、力学性能。丙纶针刺非织造布的孔隙结构比较明显,纤网中纤维间的缠结会由于较细丙纶纤维的加入而变得紧密。三种丙纶针刺非织造布的纵向断裂强力都在900N以上,横向断裂强力都在1300N以上,随着较大细度丙纶纤维的加入,其纵向断裂强力减小,而横向断裂强力基本不变。(3)后整理对丙纶针刺非织造材料性能的影响利用工厂的后整理加工设备对在相同工艺条件下生产的三种面密度基本相同的丙纶针刺非织造布进行烧毛和烧毛-轧光整理,并对整理后试样的表观形态、孔径、透气与力学性能进行观察测试。通过CFP-1100A型毛细管流动孔径测定仪得到试样的孔径特征,利用YG461G型全自动透气量仪测试试样的透气性。丙纶针刺非织造布表面经烧毛后会有熔融固结点,这种熔融固结点经轧光后被压平铺展,造成一些孔隙的堵塞。未整理丙纶针刺非织造布的孔径分布范围分别是8-44μm、15-75μm、10-70μm;烧毛整理后孔径分布范围分别是8-40μm、10-110μm、10-105μm;烧毛-轧光整理后孔径分布范围分别是4-36μm、10-75μm、10-65μm;经烧毛整理丙纶针刺非织造布的孔径分布会变宽,而烧毛-轧光整理后孔径分布会变集中。经后整理丙纶针刺非织造布的透气量都在200 L/m~2/s以上,烧毛-轧光整理后试样的透气量较未整理下降了15%以上,而烧毛整理后试样的透气量与未整理相比变化不大。经后整理三种丙纶针刺非织造布的纵向强力都在800N以上,横向强力都在1100N以上,烧毛和烧毛-轧光后整理对丙纶针刺非织造布纵横向强力的影响并不大。(4)丙纶针刺非织造材料的过滤性能利用自制的袋式除尘器,通过含尘浓度、过滤风量等指标的计算得到丙纶针刺非织造材料的过滤效率,并探讨了纤维细度和后整理方式对丙纶针刺非织造材料过滤效率的影响。未整理的三种不同细度和配比的丙纶纤维原料的针刺非织造布的过滤效率分别为99.54%、99.38%、98.80%,烧毛整理后的过滤效率分别为99.53%、99.39%、98.85%,烧毛-轧光整理后的过滤效率分别为99.69%、99.68%、99.05%。三种丙纶针刺非织造材料整理前后的过滤效率都在98%以上,在后整理方式相同的情况下,丙纶针刺非织造材料的过滤效率会随着纤网中纤维细度的变大而降低。烧毛整理后丙纶针刺非织造材料的过滤效率基本保持不变,烧毛-轧光整理对提高试样过滤效率的贡献并不大。