涤纶纤维纤度及比例与空气滤材透气率相关性的探讨

邱长利

（上海缔荣纺织品有限公司，上海 200000）

摘  要：针刺无纺过滤材料影响过滤性能的宏观因素包括：滤料表面积、滤料厚度、纤维尺寸及排列、滤料孔隙率和比表面积、带电量和介电常数、化学成分等。具体到某类空气过滤材料在设计过滤性能时，通常的指标主要是透气率，由于产品完全由纤维构成，在不考虑化学性能、电性能、表面积等前提下，以及设定相同工艺的情况下，产品的过滤性能仅与纤维的直径和孔隙率相关，由此可以通过纤维直径理论推断产品的透气范围，进而可以在知道透气范围的前提下选择适当的纤维。

关键词：空气过滤材料；透气率；纤维直径；孔隙率

前言

针刺过滤材料，主要使用的纤维包括涤纶、丙纶、亚克力纤维、PPS、P84、PTFE等，常温状态下及液体滤料多采用涤纶及丙纶化纤为主。材料的过滤能力通常受到多种因素的影响，并且随着使用时间材料表面状态变化过滤性能也会发生变化；然而在一款普通非覆膜过滤材料在设计之初我们可以简化产品的过滤指标仅与材料的孔隙率来决定，通过这种简化设计可以方便我们有针对性地选择纤维而达到设计要求。在下面我们以涤纶为例，一方面根据现有的实际状态找出过滤效率与纤维直径的关系，另一方面根据理论设定指导实际生产从而验证关系式的正确性【1】。

1. 涤纶滤料的纤维直径与过滤效率

过滤材料影响过滤性能的宏观因素包括：滤料表面积、滤料厚度、纤维尺寸及排列、滤料孔隙率和比表面积、带电量和介电常数、化学成分，并且随着使用时间，滤料本身会产生表面过滤，过滤精度提高，滤阻增加，透气性能下降；具体到某款过滤材料由于产品完全由纤维构成，在不考虑化学性能、电性能等前提下，以及设定相同工艺的情况下，可以理论推断产品的过滤性能仅与纤维的尺寸和孔隙率相关，由此进行理论计算可以在确定的透气范围内推论适当的纤维配比。

滤料的空隙尺寸可以用水力半径描述平均空隙直径来表示，通过纤维直径、表面积等可以得出平均孔隙直径。

1.1 纤维尺寸

在不考虑中空异形截面时，假定使用的纤维截面为圆型，在已知纤维规格的前提下可以推算纤维的直径：

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