汽车空调过滤用熔喷复合非织造布的研发及性能测试
中国科协工程学会环境专业委员会检测报告指出:中国国内有超过9成的车内空气质量超标。当车内废气和微粒达到一定程度时，会引起驾乘人员眩晕、头痛、眼花等情况。在汽车车厢中安装非织造布空调过滤器，就可以有效地净化车内空气，排除各种有害和异味气体，确保车厢内部的安全舒适。现今乘驾室用空调过滤器已经在全球形成了一个年产值超过数亿美元的巨大行业，并处在不断的发展和创新过程中。
熔喷非织造布有纤维直径小，比表面积大，孔隙率高，过滤阻力小等特点，广泛应用于气体过滤和液体过滤。但熔喷非织造布因生产工艺限制，产品强力差，硬挺度低，难以单独作为过滤材料直接使用，因此本文中采用PET短纤热轧非织造布作为基布，与熔喷非织造布复合以提高复合滤料的强力和硬挺度。
首先，对熔喷工艺进行了系统性的研究，以拉伸热空气压力、聚合物挤出量、接收距离和平动次数这四个重要的影响因子为参数，以产品的面密度、厚度和纤维直径为表征量，首先进行单因子试验，研究每个参数变化对产品性能的影响规律，然后进行正交试验进行显著性分析。
试验结果表明，影响厚度和面密度大小的首要显著性因子是平动次数。熔喷工艺参数对纤维直径的影响表现为，随着聚合物流量的降低以及空气压力的增大，纤维直径都是呈下降趋势，纤维直径分布更加集中。
其次，对热轧工艺进行优化。以试样A3为代表，选择对材料性能产生影响的人为可调的热轧温度、热轧压力及热轧时间三个工艺参数对试样A3热轧，找出最佳热轧工艺条件为:热轧温度115℃，热轧时间30s，热轧压力1Mpa。
最后，在最佳热轧工艺条件下，对所有需要复合的样品热轧处理，并测试复合后样品的面密度、厚度、透气量、孔径大小及分布、过滤效率和过滤阻力。过滤效率测试表明:过滤效率随着纤维直径、纤网孔径的减小而增大，随着厚度的增大而提高，过滤阻力随着纤维直径、厚度的增大而提高。对于0.3μm的粒子，熔喷/短纤热轧的过滤效率在20％～30％，短纤热轧/熔喷/短纤热轧的过滤效率可达到50％～60％，基本达到了设计要求。
与市场上同类产品的性能比较可知，试制的样品的纤维细度和平均孔径最小，这有利于过滤效率的提高。透气量较高，达到1369.2。过滤效率43.69％，A3的过滤阻力26.1Pa，能够过滤掉大部分大粒径和一半小粒径的粉尘颗粒，而且随着中间层熔喷非织造布含量的增加，过滤效率会提高。
熔喷;汽车空调过滤;短纤热轧;非织造布;热轧复合;性能测试
东华大学
硕士
纺织工程
吴海波
2012
中文
TS17
68
2013-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）