PET非织造过滤材料的性能测试及应用

廖 侠，沈兰萍，马晓繁

(1.西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048； 2.杭州金百合非织造布有限公司，浙江杭州 311404)



PET非织造过滤材料的性能测试及应用

廖 侠1，沈兰萍1，马晓繁2

(1.西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安 710048； 2.杭州金百合非织造布有限公司，浙江杭州 311404)

为分析PET非织造过滤材料的性能差异及应用状况，选用杭州金百合非织造布有限公司以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维为原料，经非织造工艺制造的不同平方米重量的非织造过滤材料。对比其平方米重量、透气性等性能认为PET非织造过滤材料能够达到过滤的良好效果。随着平方米重量的增加透气性下降，且不同平方米重量的PET过滤材料的应用不同。根据性能测试与对比研究出几种PET过滤材料的应用范围。

PET 过滤材料 性能测试 透气性 非织造

非织造过滤材料是利用非织造加工技术制备的具有三维立体网状多孔结构的纤维材料，此材料内部空隙率高、空隙分布均匀、孔径小[1]。非织造材料中杂乱分布的纤维加强了对载流体中的悬浮粒子的分散、截留、筛分、捕集等作用，从而提高了材料的过滤效率、过滤效果等，因此它是目前应用最为广泛的过滤材料之一。非织造布过滤产品在各产业的应用，给人们带来巨大的经济效益，改善人们生活环境，促进社会向前发展。因此，本文选用杭州金百合非织造布有限公司以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维为原料，经非织造工艺制造的不同平方米重量的非织造过滤材料，并测试对其过滤性能进行研究。

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是具有对称性苯环的线性大分子，没有大的支链，因此分子线型好，易于沿着纤维拉伸方向取向而平行排列[2]。PET分子链中的基团刚性较大，因此纯的PET熔点高。聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维是过滤领域广泛应用的纤维之一[3]，其具有力学性能好、耐磨、抗蠕变、电绝缘等特点，且原料丰富[4]。

1 原料选择

选用杭州金百合非织造布有限公司以相同线密度的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维为原料，经非织造工艺制造的不同平方米重量的非织造过滤材料，其规格如表1。

表1 PET非织造过滤材料规格

2 性能测试

2.1 测试方法

2.1.1 厚度测试

测试指标：织物的厚度指织物正、反面之间的垂直距离。

测试仪器：温州方圆仪器有限公司的YG141D数字式织物厚度仪。

测试标准：引用《中华人民共和国纺织行业标准》FZ/T60004-91《非织造布厚度测定》。

测试原理：将材料放在水平基板上，另一平行于基板的压脚以规定的压力施加在试样上，两块板之间的垂直距离即为材料厚度的测量值。

测试结果：取十次测试结果的平均值。单位：0.01mm。

2.1.2 透气性测试

测试指标：透气量单位为L/m2.s。

测试仪器：YG461Z型数字式透气量测试仪。

测试标准：《纺织品织物透气性的测试标准》GB/T5453-1997。

测试原理：在规定的压差条件下，测定一定时间内垂直通过试样给定面积的气流量。

测试结果：取十次测试结果的平均值。单位：L/m2.s。

2.2 测试结果及分析

对产品厚度及透气性进行测试，所得实验结果如表2。

表2 PET非织造过滤材料测试结果

2.2.1 厚度分析

(1)不同平方米重量分析。对比1、2、3、4号试样测试结果，非织造过滤材料厚度大小排列：试样1<试样2<试样3<试样4。非织造过滤材料平方米重量越大，厚度越厚。

(2)不同加工工艺分析。对比4号和5号试样测试结果，非织造过滤材料厚度相同，说明浸胶对非织造布的厚度并没有影响。

2.2.2 透气性分析

(1)不同平方米重量分析。对比1、2、3、4号试样测试结果，非织造过滤材料透气性大小排列：试样1>试样2>试样3>试样4。非织造过滤材料平方米重量越大，厚度越厚，纤维网孔隙减少，其透气量减小。

(2)不同加工工艺分析。对比4号和5号试样测试结果，浸胶后非织造过滤材料透气量减小。浸胶使纤维网孔隙减少，进而使非织造过滤材料的透气量减小。

2.2.3 厚度对透气性的影响

随着织物厚度的增加，织物的透气量变化波动较大；织物的透气性能总体呈现下降趋势，并且织物厚度在0.1mm～0.3mm范围内，透气性能相差较大，这说明在同类织物的结构构成上可以对透气性能做一定的改善[5]。相同纤维规格的非织造过滤材料的厚度越厚，平均孔径越小，透气量少[6]。厚度对非织造布的透气性能有一定的影响，但织物原料及其结构本身对织物透气性能的影响更大。

2.2.4 加工工艺对透气性的影响

浸胶后，非织造布纤维间孔隙减少，非织造过滤材料的透气量减小。非织造材料的孔隙结构包括孔径大小及其分 布、孔隙率。材料透气性以单位时间通过单位面积的气体体积来表征。当材料孔隙率相当时，其透气性随材料平均孔径的增大而增加；当材料平均孔径相当时，透气性随孔隙率增加而增加。

3 结论

本文选用的杭州金百合非织造布有限公司以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维为原料，经非织造工艺制造的非织造过滤材料可用于空气过滤，其厚度在0.1mm～0.3mm范围内，透气量在5000～7000 L/m2*s范围内，具有较好的市场竞争力和良好的发展前景。

[1] 曾月宁，赵晓明.非织造耐高温过滤材料的研究进展[J].成都纺织高等专科学校学报，2016(3)：136-140.

[2] 姚穆.纺织材料学[M].北京:中国纺织出版社,2009:135-138.

[3] Rajabinejad H,Khajavi R,Rashidi A,etal. Recycling of used bottle grade polyethylene terephthalate to nano fibers by melt-electrospinning method[J].International Journal of Environmental Research,2009,3(4):663-670.

[4] 徐阳，王肖娜，杜远之.静电和熔融纺丝法对PET纤维表面结构的影响[J].纺织学报,2012,33(9):1-5.

[5] 许应春. 机织物结构及服用因素与透气性关系的研究[D].江苏:苏州大学，2008:18-20.

[6] 殷保璞,吴海波,靳向煜,王洪.非织造过滤材料的孔隙结构与透气性能研究[J].产业用纺织品,2007(5):20-23.

2016-11-03

廖侠(1992-)，女，硕士研究生，研究方向：纺织材料与纺织品设计。

沈兰萍(1958-)，女，教授，硕士生导师。

TS101.92

A

1008-5580(2017)02-0175-02