论文部分内容阅读
随着环境污染的日益严重,社会环保意识的不断加强,空气质量备受关注。空气过滤装置作为空气洁净技术的重要组成部分,被广泛地应用于住宅楼、商业和工业建筑、洁净室、食品加工车间等场所。目前,空气过滤装置在处理湿度较大或粘性较大的含尘气体时,粉尘易粘附在过滤网上,从而使滤网的过滤阻力上升,过滤效率下降,最终导致空气过滤装置的使用寿命下降。因此,研发具有低阻、高效、长寿命等特点的空气过滤装置成为该领域的重要研究方向。荷叶效应所产生的超疏水表面具有憎水性、自清洁特性等优点,将超疏水技术应用于空气过滤装置的织物表面,可显著提高织物的防潮、防尘性,从而有效提高装置使用寿命。为此,本文开展了超疏水空气过滤织物的制备、防潮防尘特性及耐久性等方面的研究。以树脂/疏水二氧化硅混合溶液作为浸渍溶液,通过湿化学法,制备出超疏水PET织物。对比市场上滤芯与超疏水PET织物的防尘特性,超疏水PET织物具有良好的防尘特性;此外,超疏水PET织物具有良好的耐久性,它可以承受20次水冲洗循环,并且具有良好的耐酸碱性。通过两步浸涂法,即浸轧树脂-浸渍提拉SiO2超疏水涂料,制备出超疏水织物,其接触角为158°,滚动角仅为6°。经测试,超疏水织物的树脂含量、挺度、载荷强度、透气量等基本性能符合空气过滤装置的使用要求。此外,超疏水织物具有良好的耐久性。手指打磨50次后,其接触角仍高达151°;超疏水织物可以承受20次水冲击,并且浸泡在pH=1-11酸碱溶液后,接触角都保持在150°以上;同时,超疏水织物有很好的热稳定性,经100-300℃的高温处理后,仍显示出超疏水性能。与原始的织物对比,防潮试验时间200min时,超疏水织物的吸水率只有原始织物的三分之一;与此同时,防尘试验时间30h时,原始织物灰尘增量比超疏水织物的高10%,超疏水织物展示出显著的防潮防尘性,这为超疏水织物在过滤装置领域应用提供了数据支撑。通过研究原料添加顺序、温度、不同氟碳表面活性剂等影响因素,最终探索出水性超疏水/疏油涂料的最佳制备工艺。将水性涂料应用到玻纤织物上,处理后的玻纤织物展现出良好的疏水疏油性能。此外,超疏水的玻纤织物具有良好的耐久性,它可以承受100次的手指打磨以及酸碱溶液的浸泡,同时,超声60min后也依然保持了良好的疏水疏油性。对比水性涂料处理前后玻纤织物的吸水率,防潮时间为120min时,未处理的玻纤织物的吸水率高达150%左右,而超疏水玻纤织物的吸水率只有35%,这表明超疏水玻纤织物具有优异的防潮性能。试验同时发现超疏水玻纤织物具有良好的防尘特性。