四種滌綸機織物過濾性能的對比研究

李 芳,周 蓉,于湖生

(青島大學,山東 青島 266071)

四種滌綸機織物過濾性能的對比研究

李 芳,周 蓉,于湖生

(青島大學,山東 青島 266071)

文章通過對四種不同規格滌綸機織物過濾性能的對比試驗,測試了織物的滲水性、透氣性、保水性、孔隙率和拉伸斷裂強力等性能,并對各試驗結果進行了分析與比較,探討了織物密度及織物組織對織物過濾性能的影響。

滌綸機織物;過濾性能;平紋組織;緯重平組織

1 前言

機織過濾材料是以合股加捻的經緯紗線或單絲用織機交織成的過濾布。一般稱為二維結構的過濾布。

滌綸濾布耐干熱(150℃)強度及耐磨性優良,耐酸性好,能溶解于高溫強堿液中,在特殊條件下水解發脆。主要用途有水泥、制鐵、制炭廠的高溫氣體的集塵、油脂,葡萄酒廠的過濾及化工廠的過濾等[1]。

對過濾布在過濾工作環境中使用,應符合以下幾方面要求：濾布要有足夠的強度,耐磨性好,尺寸穩定,收縮變形小。使用過程中清灰容易,粒塵經振動后易于脫落。透氣性能好,阻力低,能耗小,除塵或過濾效率高。使用壽命長,價格便宜。

2 材料與儀器

2.1 材料

四種滌綸機織過濾材料(經緯紗為滌綸長絲);方格紙。

2.2 儀器

織物厚度儀;試驗儀器為往復移動式織物密度分析計;Y331A型紗線捻度機;FA2004B電子天平;Y802A型八籃恒溫干燥箱;鋼絲網;YG(B)812型織物滲水性測定儀;Y561型織物透氣儀;LFY-201B多功能織物強力機;鑷子。

3 織物性能測試與分析

3.1 機織物基本規格的測試結果與分析

分別將四種不同機織物標記為試樣A、B、C、D,通過紗線拆分法和儀器測量法分別測量織物的厚度、經緯密度、經緯紗細度、經緯紗捻度以及克重,測試結果如表1所示。

由表1可知,在誤差允許范圍內,試樣A、B的紗線細度、經緯紗捻度和織物厚度可認為相同,但試樣A的經緯密度小于試樣B;緯重平試樣A、B的克重不同,主要由于受到經緯紗密度的影響;其中試樣C、D的經緯密度遠小于試樣A、B。

表1 織物基本規格的測試結果

3.2 拉伸斷裂強力的測試結果與分析

根據GB/T 3923.1-1997對織物的拉伸性能進行條樣法試驗,其測試結果見表2。

表2 織物拉伸性能測試結果

由表2可知,緯重平組織間由于經緯密度的不同使得試樣B的縱向斷裂強力較試樣A大,表明經緯密度越大,縱向斷裂強力越大,橫向斷裂強力越小;C、D兩種平紋組織織物的拉伸斷裂強力遠小于A、B兩種緯重平織物。

3.3 機織物透氣性測試結果與分析

織物的透氣性是決定過濾材料過濾性能的一個重要的因素。影響織物透氣性的因素很多,例如纖維的截面形態、紗線的細度與體積重量、機織物或針織物的密度、厚度、組織與表面特征以及染整后加工等。

根據 GB/T 5453-1997對各試樣進行測試,其中試樣A、B由于密度過大導致透氣量為0。試樣C、D的測試結果見表3、表4。

圖1 試樣重量隨時間變化曲線

表3 試樣C的透氣性測試結果

表4 試樣D的透氣性測試結果

由透氣性的測試結果可知,緯重平試樣A、B由于織物密度過大導致透氣量過小。平紋織物的透氣量較緯重平織物大,平紋織物中試樣C的透氣量較試樣D的大,四種織物中試樣C的透氣效果最好。

3.4 機織物保水性的測試

過濾材料的保水性指織物在一定時間內保持水的能力,可以用該段時間內過濾材料的失水變化情況或用該段時間內過濾材料中的剩余水的量的變化來表示。

保水性的測試方法是把四種不同織物剪裁好直徑為10cm的A～D號試樣,然后將稱完干重的試樣,傾斜放入盛有水的容器中,使其在液面下10cm處,30min±1min后移出,將試樣無張力懸掛2min后,平鋪在鋼絲網上60min,取下試樣稱取其濕重。以后每隔20min稱取一次重量,直至前后兩次稱取的重量差距,不明顯即保水性不再下降時為止。試樣重量隨時間變化曲線如圖1所示。

由圖1可得3h內蒸發水分量最大的為試樣D,因此試樣D的保水性最差,緯重平試樣A、B的保水性較好。由圖1可知,隨密度的增大織物的保水性越好。

3.5 機織物滲水性測試(漏水法)

根據YG(B)812型織物滲水性測定儀的漏水法進行試驗,所測結果如表5所示。

表5 滲透系數及透水率的測試

平紋織物的滲透性能較緯重平織物大。由于織物密度的不同,試樣A、B的滲水性也不同,密度越大,透水率越小,滲透性能越差。試樣D由于受到厚度的影響,導致該織物的透水率較小。

3.6 孔隙率的測試

孔隙率是指過濾材料開孔面積與總面積之比。孔隙率越大,過濾材料對流體流動的阻力越小,孔隙率與過濾材料結構特性有直接關系。

纖維材料的孔隙率計算可用下列公式：

n=(1-M/σ×ρ)×100％

式中：n為孔隙率,ρ為纖維材料密度,σ為纖維體厚度,M為單位面積質量。

由于四種材料都是滌綸,纖維材料密度相等,所以比較孔隙率的大小可通過比較M/σ的大小來分析,經計算M/σ得出結果如表6所示。

由孔隙率的公式可知其與m/σ成反比。因此平紋組織的孔隙率較緯重平大,而且對于緯重平組織試樣B的孔隙率小于試樣A的孔隙率,試樣B對流體的阻力較大。

表6 孔隙率的測試

4 結論

4.1 織物組織相同時,隨著織物經、緯密度的增加,縱向拉伸斷裂強力增大,織物的保水性越好、滲水性越差,織物的透氣量減小,孔隙率越小。

4.2 不同織物組織間,緯重平織物的斷裂強力較大,保水性較好,對流體的阻力較大;滲水性越差,透氣量越小。

4.3 通過對比分析,四種滌綸機織物中織物B的過濾效果最好,比較適合作為工業用濾布。

[1]黃齊模,李熙,顧寶棣,吳道正編.紡織品過濾材料(第1版)[M].北京：紡織工業出版社,1992.

[2]于華,李淳,吳堅,等.機織過濾布份透氣性研究[J].產業用紡織品,14(6)：20—24.

[3]李淳,郭雅琳.多層機織過濾材料的研制[J].紡織學報,2001,22(2)：37—39.

[4]吳湘濟.過濾材料的應用及其測試指標[J].合成纖維,2006,(4)：26—29.

[5]王同慶.過濾材料主要性能參數關系[J].過濾與分離,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,河南駐馬店人,碩士研究生。