熔噴濾芯是一個(gè)具有孔徑梯度的多孔介質(zhì)，在使用過程中流體方向和過濾方向以相互垂直為主, 以有利于提高濾芯的使用壽命。濾芯的過濾機(jī)理 是⑴：細(xì)小微粒隨流體流過過濾介質(zhì)，一旦微粒直徑大于多孔介質(zhì)的孔隙時(shí),介質(zhì)對(duì)微粒起到阻截作用，稱為篩分效應(yīng)。當(dāng)微粒被阻截時(shí)，個(gè)別孔隙被阻塞，微粒之間相互不規(guī)則重疊，很快就形成“塵橋”結(jié)構(gòu)，使稍大的孔徑變小，微粒通路迅速變小, 此現(xiàn)象稱為架橋,時(shí)間一長堆積微粒就形成濾餅。

以前通用的熔噴濾芯性能的考核指標(biāo)都是使 用容垢量或者是使用壽命,但是這兩個(gè)考核指標(biāo)在 實(shí)驗(yàn)室的快速測(cè)試以及在測(cè)試方法上都不**。 由于每個(gè)濾芯的結(jié)構(gòu)性能不完全相同，在測(cè)試過程 中其流過的水的總量肯定不相同，因此在實(shí)驗(yàn)中可以用每個(gè)濾芯在實(shí)驗(yàn)中所流過水的總量來作為該濾芯的通量或使用壽命的評(píng)價(jià)指標(biāo)。每個(gè)濾芯都有其濾芯通量，且在測(cè)試前后肯定存在一個(gè)壓力差 （即壓降）。為了方便考核，設(shè)定用壓降**量來作為其主要的考核指標(biāo)，設(shè)計(jì)了一個(gè)用來考核熔噴濾芯性能的測(cè)試系統(tǒng)如下圖;

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制作熔噴濾芯的原理是⑶，從一可拆換噴絲頭噴出PP纖維束，經(jīng)高熱空氣流載送，呈扇形狀纖維瀑布噴射，并由接收裝置上的接收輾連續(xù)不斷地纏繞而成型，其過濾層上的纖維為相反螺旋方向隔層交叉，以表面熔體接觸固體焊接，構(gòu)成迷宮式過濾孔，高熱空氣流不僅對(duì)纖維起載送和保溫作用,而且對(duì)到達(dá)接收輻的纖維起到緊壓的作用，從而保證隔層纖維結(jié)點(diǎn)處有良好的熔焊效果。實(shí)驗(yàn)用濾芯的生產(chǎn)設(shè)備是艾特環(huán)保設(shè)備有限公司自行研制的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

熔噴PP纖維濾芯外形為一中空管體狀，濾芯管壁厚度即是過濾層厚度，過濾層由精濾層、中濾層和粗濾層組成。懸浮液從外圓表面進(jìn)入,濾液從 內(nèi)圓表面流入中心集液腔，再引至芯外如下圖

為了更好地說明熔噴濾芯的結(jié)構(gòu)性能,采用測(cè)試其每一過濾層的平均孔徑的方法來進(jìn)行說明。 熔噴濾芯各過濾層的平均孔徑主要與熔噴纖維的直徑、熔噴時(shí)的接收距離以及各過濾層的層數(shù)相關(guān)。孔徑值的測(cè)試儀器是美國PMI公司的CEF- 1100-A1孔徑儀。熔噴濾芯的每個(gè)過濾層纖網(wǎng)的干濕曲線和孔徑分布見。在熔噴濾芯的3個(gè) 過濾層中精濾層的孔徑分布集中在孔徑值稍小的范圍內(nèi)，其平均孔徑值*小，中濾層平均孔徑值稍大，粗濾層的平均孔徑值**，符合熔噴濾芯具有孔徑梯度的構(gòu)想。從各個(gè)過濾層的孔徑分布圖可以看出，每個(gè)過濾層的孔徑分布都近似符合正態(tài)分布。

在熔噴濾芯生產(chǎn)過程中，由于每一個(gè)過濾層與成型裝置的接觸情況不一樣，使得濾芯纖網(wǎng)的每個(gè)過濾層的結(jié)構(gòu)也不一樣。是濾芯由內(nèi)至外各層纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)照片，由于濾芯纖網(wǎng)與芯棒直接 接觸，高溫?zé)峥諝饬髟谶\(yùn)動(dòng)過程中使得接收芯棒的溫度也急劇升高，因此*內(nèi)層的纖網(wǎng)有黏合的趨勢(shì) ；中間層的熔噴濾芯纖網(wǎng)沒有明顯的黏合現(xiàn)象，纖維與纖維之間形成雜亂的排列結(jié)構(gòu), 并且形成有效的孔隙結(jié)構(gòu)；濾芯的* 外層纖網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也存在明顯的纖維黏合現(xiàn)象 ,這是由于在濾芯生產(chǎn)過程中，為了保證濾芯的成型性,在接收裝置中安裝了 一個(gè)壓輻裝置，壓輻與*外層不斷擠壓以及高溫?zé)峥諝饬鞯淖饔茫沟?外層濾芯纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)有黏合現(xiàn)象出現(xiàn)。

結(jié)論

熔噴濾芯性能的考核指標(biāo)很多,包括孔隙率、 容垢量、流量以及測(cè)試前后液體的濁度效率等指 標(biāo),而本研究自行設(shè)定了壓降**量作為濾芯性能 的考核指標(biāo)。把壓降**量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Matlab 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行直線擬合，可以擬合直線的斜率 作為該濾芯的壓降**量的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系。對(duì)熔噴濾芯各過濾層平均孔徑測(cè)試說明，從精濾層、中濾層到粗濾層其平均孔徑逐漸變大，符合熔噴濾芯具有孔徑梯度的構(gòu)想，各過濾層有其不同的結(jié)構(gòu)。