高效低阻聚丙烯腈/石墨烯纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为了提高聚丙烯腈(PAN)基材料的过滤性能,采用静电纺丝的方法制备了含有不同质量分数石墨烯的PAN/石墨烯纳米纤维复合材料。并对复合材料的过滤效果及抗菌性能进行研究,探讨气流量及孔径分布对过滤效果的影响。研究结果表明:当氧化石墨烯(GO)的质量分数为0.3%时,纺制的纤维平均直径为103 nm,复合膜的过滤性能最好;纳米复合材料的过滤效率随气流量的增加而减小,孔径尺寸分布在1.3~1.7μm之间时最有利于过滤效率的提高;当GO和还原性氧化石墨烯(r GO)质量分数均为0.3%时,PAN/GO纳米复合材料比PAN/r GO纳米复合材料的过滤性能好,PAN/GO和PAN/r GO纳米复合材料对大肠杆菌的抑菌率分别为32.4%和40.5%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为45.8%和56.7%。

异形仿生换热器壳侧对流换热的高效低阻特性研究

开发高效低阻换热器是提升系统能量转化效率的重要途径,对于船舶航运工业和海上石油平台等海洋工程以及石油钻井平台等领域具有重要的意义。受鲨鱼鳃裂结构启发,设计了一种适用于受限空间内的异形仿生换热器,大幅释放空间,并提高了换热器的集成性。通过在换热器壳程添加四种不同形式的折流板,并在进口端引入“间隙流”,模拟分析了换热器壳侧流场、压力场和温度场的分布规律,并对比了不同Reynolds数下换热器的性能差异。结果表明,阶梯式隔板换热器可达到低阻特性,流速为0.5 m/s时,壳程压降相比于弓形折流板换热器和交错类折流板换热器分别下降了约82%和65%;当Reynolds数在15000-35000之间(流速约为0.63-1.46 m/s)时,进口间隙交错折流板换热器的高效低阻特性优势明显,比弓形折流板换热器提升了约12%;当Reynolds数大于35000即流速高于1.46 m/s时,阶梯式隔板换热器的综合性能比弓形折流板换热器高出约5%,可适用于对壳程压降要求更高的应用环境。给出了不同工况下的换热器综合性能评价图,为实际应用和设计分析提供指导。

高效低阻空气过滤材料研究进展

目前,空气过滤材料多存在过滤效率与过滤阻力不平衡的问题。为进一步提高其品质因子,以近年来国内外纳米纤维膜、熔喷过滤材料以及耐高温针刺过滤材料的相关研究为基础,阐述了驻极体过滤材料、微纳结构过滤材料以及梯度结构化和后整理方法提高空气过滤材料过滤效率的研究进展;分析和讨论了驻极体材料电荷储存能力的影响因素以及不同空气过滤材料的驻极类型;系统总结了微纳结构材料的制备方法,比较了梯度结构化和后整理等方式提高材料过滤效率的优缺点。认为空气过滤材料的驻极化与微纳结构化将会是研究热点,在今后的空气净化领域应用中具有极大的发展空间。

防静电、高效低阻静电纺亚微米纤维基复合净化材料的制备

研究了一种过滤效率高,过滤阻力小,同时具有防静电吸附性能的复合空气夹心净化材料的制备方法。该材料中间层为亚微米纤维膜,上、下两层分别为耐高温材料玻璃纤维和预过滤层工业滤布。通过对此复合材料电阻率以及过滤效率的测定表明,这种过滤材料对粒径为2μm颗粒的过滤效率可以达到99.93%,同时压力降只有490Pa;在夹心层纤维中加入一定比例的碳黑颗粒,可提高导电性,以改善材料静电性能。当加入5%纳米碳黑颗粒后,夹心净化材料的电阻率由5.8×1010Ω·m降为6.0×109Ω·m,有明显降低。

JJT高效低阻调节型接地装置

简要介绍了JJT高效低阻调节型接地装置的基本原理及其试验分析、研制效果、经济和社会效益。

直接接触式高效低阻天然气锅炉排烟余热回收装置的研发

为了大幅度提高天然气锅炉效率,提出一种回收天然气锅炉排烟余热的直接接触式换热器。经实验研究,得出用于指导工程设计的经验关系式。并根据经验公式设计了配用2 t天然气锅炉的新型节能器,其使用效果良好。最后分析了影响该节能器换热效果的主要因素,研究了排烟温度随液气比、节能器阻力随烟气流速的变化趋势。

“纺织之光”赴格尔泰斯回访:创新研发高效低阻PTFE复合纤维膜

11月27日,纺织之光科技教育基金会副理事长兼秘书长张翠竹,中国纺织服装教育学会常务副秘书长、纺织之光科技教育基金会副秘书长白静等一行5人,前往湖州禾海材料科技有限公司(以下简称"禾海材料")及浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司(以下简称"格尔泰斯"),对2020年度"纺织之光"中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖获奖项目——"高效低阻PTFE复合纤维膜防护材料制备关键技术及产业化"进行了回访。

高效低阻脉冲袋式除尘器在烟尘处理中的应用研究

针对工业烟尘中应用的传统脉冲袋式除尘器存在的清灰不均匀且效率低、内部流场混乱、关键部件性能不过关等问题,设计了一种高效低阻脉冲袋式除尘器。高效低阻脉冲袋式除尘器在山西长治某水泥厂烟尘处理中进行了工业性试验,改造后烟尘排放质量浓度已从65 mg/m^(3)降低至9 mg/m^(3),烟尘处理效果较为理想,达到排放标准。

聚丙烯腈/银复合纳米纤维高效滤膜的制备及其长效性能

为实现高效低阻的过滤效果,将具有抗菌性能的纳米银颗粒掺杂在聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝技术制备了PAN/Ag复合纳米纤维膜,对其微观结构进行观察,测试了纳米纤维膜的透气性能、透湿性能、润湿性能和过滤性能。结果表明:在纳米银质量分数为0.9%,纺丝时间为30 min时,PAN/Ag复合纳米纤维膜的过滤效率达到99.38%,阻力压降为43.12 Pa,品质因子达到最高0.1179 Pa-1,透气率为539.1 mm/s,水接触角为112.5°,具有较好的透湿率;将PAN/Ag复合纳米纤维膜静置365 d后安装在空调滤芯上,还可保持有优良的过滤性能。本文研究拓宽了纳米空气滤材在实际生活中的应用范围,有望在精准过滤领域实现应用。

低压脉冲喷吹长袋除尘技术探讨

低压脉冲喷吹长袋除尘器由于具有处理风量大、高效低阻易清灰、运行可靠等优势,广泛应用于电力、冶金、建材等行业。文章简要介绍了低压脉冲喷吹长袋除尘器工作原理和结构特点,阐述了提高低压脉冲喷吹长袋除尘器除尘效率的主要技术措施,并对粉尘爆炸的技术措施和投运前的准备工作做了简介。

矿渣微粉生产线除尘器超低排放改造

矿渣单独粉磨已被不少水泥厂和粉磨站采用,矿渣粉磨系统废气中含有一定的水气,且矿渣微粉的粘性大、粉尘剥离性差,对它进行净化处理也比一般废气难度更大。该除尘器采用高效离线脉冲喷吹清灰技术,确保每条滤袋清灰彻底,设备阻力低,且离线清灰方式使得系统阻力稳定,在一定程度上缓解了矿渣粉磨系统高阻力的矛盾,实现了除尘器高效低阻、稳定运行,在相当长的时间内能满足不断提高的环保新标准的要求,实现矿粉生产线的超低排放。

熔体微分静电纺PLA滤膜过滤性能及矿下应用性能分析

分析了电晕驻极和克重对熔体微分静电纺PLA微纳纤维滤膜的稳态过滤性能和矿下应用性能的影响。结果表明,电晕驻极能够有效提升熔体微分静电纺PLA微纳纤维滤膜的过滤效率,当克重为40~80 g/m^(2)时,过滤效率均在96%以上,阻力增幅平缓,均低于市售矿用防尘滤膜,品质因子均高于市售矿用防尘滤膜。矿下实验表明,与市售矿用防尘滤膜相比,电晕驻极后的PLA电纺滤膜可过滤的粉尘的平均粒径降低了约46%;同时,粉尘留存性能均得到大幅提高。矿下实验表明,克重为40~80 g/m^(2)的PLA电纺滤膜可作为矿下防护面罩的高效低阻滤膜层。为熔体微分静电纺纤维滤膜在煤矿粉尘防治领域提供了理论基础。

静电纺纳米纤维膜在空气过滤领域的研究进展

介绍静电纺丝技术的原理及纳米纤维膜过滤机理,重点阐述纳米纤维膜、复合纳米纤维膜及功能型纳米纤维膜在空气过滤领域的发展状况,总结静电纺纳米纤维膜在产业化中面临的问题和未来发展趋势。认为低成本、高强度、功能化的静电纺纳米纤维膜是今后的发展趋势。

可降解熔喷PLA非织造材料制备及其过滤性能研究

利用一种市售的低分子量聚乳酸(PLA-6252D)树脂和1600mm宽幅熔喷生产线,研究可降解PLA熔喷非织造材料的加工成型及工艺参数对其纤维结构和过滤性能的影响。为制备高效低阻PLA熔喷非织造布,研究并输出了贴近于工业量产的材料、工艺和技术方案。确定了最佳的工艺条件:挤出温度为170~180℃,模具温度和加工空气温度分别设置为270℃和275℃,单个模具孔聚合物通量为1.2g/min,加工气流为1500m^(3)/h。重点研究了接受距离(DCD)对材料性能的影响,DCD为10~15cm最佳,此时纤维直径在4~5μm,横纵向力学性能优异;纤维直径对过滤效率影响较大,DCD为15cm时,过滤效率达到93.8%,阻力为20.8Pa/cm^(2),达到工业过滤应用的性能要求。

UBM50.4生料立磨提产节能降耗技术改造

对宇部UBM50.4生料立磨进行了提产节能技术改造,通过采用高效低阻选粉机技术、粗颗粒静态预分离技术和优化磨内流场技术等措施,可以有效控制筛余,实现大幅提产和降耗。改造后立磨提产达10.27%,工序电耗降低1.53 kWh/t,改造效果显著。

疫情下的风机盘管空气净化技术研究

新冠肺炎疫情暴发后,风机盘管机组的空气净化问题再度引起了空调界的高度重视。介绍了有关国家标准的相关规定,阐述了国内在这方面的研发进展和现状,介绍了一种新研发的风机盘管机组空气过滤器。试验结果表明,这种过滤器效率高、阻力低,具备灭活病毒、杀灭细菌功能,其外形尺寸也适用于各类建筑的空调系统,在新冠肺炎疫情期间和平时均可明显改善室内空气质量。

静电纺PVA基纤维空气过滤膜制备及过滤性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和铝盐为纺丝原料,本文采用静电纺丝技术制备PVA基复合纤维空气过滤膜,通过调整纺丝液中PVA、铝盐浓度等实现膜内纤维形貌、直径和孔隙率等优化,并采用扫描电镜、过滤效率测试仪等对纤维膜的结构、性能进行研究。研究结果发现,纺丝液质量分数的变化对纺丝形成的纤维形貌和直径影响显著;随着纺丝液中PVA和氯化铝(AlCl_(3))质量分数的增加,纤维树枝状形貌愈发明显;不同类型铝盐对PVA基复合纤维直径影响较大,但结晶度影响较小。此外,PVA/AlCl_(3)纤维膜的油性过滤效率最高,为97.20%,压降为24 Pa,表现出高效低阻性能,适于在空气过滤领域应用。

微纳米纤维空气净化滤膜的研究进展

微纳米纤维由于比表面积高、长径比高和孔隙率高等优点在制备空气净化滤膜方面极具应用潜力,但始终面临高的过滤效率和低过滤阻力之间的矛盾。文中首先介绍了不同材料制备的微纳米纤维膜的过滤性能,并对不同材料的特性和过滤效果进行了分析;其次总结了典型的微纳米纤维膜结构,包括纤维形貌、纤维膜内结构和层间结构;最后对高效低阻微纳米空气滤膜今后的发展方向进行了展望。

芳纶纳米纤维改性聚四氟乙烯/聚苯硫醚针刺毡的制备及其性能

为提高耐高温聚四氟乙烯/聚苯硫醚(PTFE/PPS)针刺毡的过滤效率,在其表面涂覆了不同质量分数的芳纶纳米纤维(ANF)分散液得到PTFE/PPS/ANF复合针刺毡,对其微观形貌、元素组成、热稳定性、力学性能、孔径分布、透气性以及过滤性能进行研究。结果表明:芳纶纳米纤维分散液成功引入到PTFE/PPS针刺毡表面后在针刺毡内部呈现微纳结构,其对针刺毡的热稳定性和力学性能几乎没有影响;PTFE/PPS/ANF复合针刺毡对不同粒径的颗粒物过滤效率明显提高,尤其是对于粒径为1.25μm颗粒物的过滤效率提高了37.9%,阻力仅有较少增加,针刺毡表面的纳米纤维膜在过滤过程中发挥了主要的过滤作用,基本实现了高效低阻效果。

高温空气过滤用静电纺纤维膜的研究进展

综述耐高温静电纺纤维膜材料的制备及功能化研究情况。分别介绍了聚砜类、聚酰亚胺类、芳香族聚酰胺类等有机纤维和氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅等无机纤维静电纺过滤膜材料的过滤性能及功能改性研究进展,重点分析了聚合物功能化技术、纺丝液组成、后处理工艺等对静电纺纤维膜过滤材料综合性能的影响。指出在实际应用中耐高温有机纤维过滤材料机械性能、阻燃性能还需改进,无机纤维过滤材料较脆,容易变形破损,容尘量需提升。认为:静电纺纤维膜耐高温空气过滤材料在功能改性、容尘量、可重复使用性等方面还需深入研究,实现批量化生产。