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什么是单丝滤布?
单丝滤布由单丝纤维直接织布,再加以适当整理,其优点是:孔隙分布规则均匀,孔径分布范围很窄,滤布没有纤维间的细小孔隙,因此有很高的分离能力;表面光滑整齐、卸饼容易;单位面积开孔多、流通量大;不易出现多丝滤布似的严重阻塞,抗污染强。其使用寿命可用改变织法加以提高。而多纤丝一般要捻纱和合股,具有阻力大、孔隙结构复杂、抗污染能力低、使用寿命短的缺点,目前国外重点开发,并已进入实际应用的主要有单丝滤布、双层复合滤布及涂层(膜)滤布。
一、单丝滤布在过滤领域的应用在过滤领域里,有些环境要求滤布过滤速度快、寿命长,适于连续化生产。单丝滤布强度高、尺寸稳定性好,过滤质量容易控制;另一方面单丝表面光滑,滤渣极易剥离,可以提高连续使用寿命。同时,单丝与短纤、复丝相比,比表面积较小,与工作物质接触面积小,这将有利于保持抗化学药品和耐水解等某些聚合物的典型性能,减轻了环境对滤布的侵蚀,提高了滤布的耐磨性能。由于合成单丝纤维有韧性和记忆功能,反复弯曲不会加工硬化与疲劳;与金属滤布相比,单丝滤布可以折弯或压平而较少损坏,且金属丝布的化学稳定性有局限,因此可以用单丝滤布替代金属丝布,单丝滤布比金属丝布成本也低许多,并且质量相对较轻。单丝滤布作为一种新型的高效滤布,具有较好的市场前景。
用于液体过滤的大部分已是单丝滤布,只有一小部分是复丝滤布;德国公司的滤布也有此种趋势。国外已生产孔径为11~250Lm的滤布,甚至1~10Lm的致密单丝滤布。由于合成单丝纤维有韧性和记忆功能,反复弯曲不会加工硬化与疲劳,与金属滤布相比,可以折弯或压平而较少损坏,又由于金属丝布对于化学稳定性有局限性,因此可以用单丝滤布替代金属丝布,经济上也比金属丝网低许多倍,并且质量相对较轻。
二、纤维材料
单丝滤布的性能与纤维材料密切相关。纤维的挤出能力取决于合成材料的晶体结构,其长的分子链取向是提高纤维抗拉强度的主要因素。所以许多合成材料不一定都能制成单丝纤维,可以制成单丝纤维的,成品纤维也必须适合经受成品的环境。目前编织的单纤维织物的范围还受到个别合成纤维直径限制。一般制造0115mm以下纤维是困难的,只有合成纤维尼龙和聚酯可制成0108mm以下的直径。国内单丝滤布已有多个厂家有产品,并用于生产实际。目前主要问题是单丝纤维丝径不够稳定,不能提供微米级丝径的单丝纤维。
三、编织方法
单丝滤布的织法主要有普通(方格)织法、斜纹织法、荷兰织法和密斜纹织法。普通织法纤维反复上下搭接,开孔直接垂直于纤维织物表面。由于纤维直径和纤维网孔数在经线(长)和纬线(宽)方向上相同,所以纤维织物的孔隙必须大于单纤维织物直径,因此滤布孔径的大小受纤维直径限制。如可提供最小单丝直径为28~30Lm,普通方格织法织成的最小孔隙大约32~35Lm。为编织出更小的孔隙,必须改变织法。单丝普通织法的优点是处理能力大,易清洗;不只是织成小孔径时质量轻,使用于转鼓真空过滤机、带式真空过滤机与加压过滤机上易损坏。斜纹织法是每根纬线交替浮于两根经线之上,然后沉于两根经线之下,可以生成较小微米级孔隙的精密纤维织物。这种方法编织出的滤布形成的网孔是呈不规则形。荷兰织法是在经线和纬线方向上由不同规格直径的纤维织成。编织后在滤布上产生两个开孔,一个在织布表面的两个平行纤维之间,另一个是三角形或泪珠状开孔,位于织物表面的对应方向。
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