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科创前沿 | 带你了解抗静电滤料基础情况

点击量:   时间:2022-04-15 11:34   来源:未知

静电是一种自然现象,它在制造业的生产过程中以及我们的个人生活中都非常常见。静电是由于两种物质摩擦后,随着接触面的脱离而在其表面间发生的电子或离子的激动能而产生的。科茵( Coehn) 认为:若两个物体接触,则介电常数高的带正电,介电常数低的带负电,即电子从介电常数高的物体表面向 介电常数低的物体表面移动而发生接触性电位差,在界面形成双电层。这时的带电量正比于两个物体的介电常数之差:;然而实际上,即使是相同物质,由于其表面形态、结晶性和杂质等方面的差异,也会发生静电现象。

 

1、纺织滤尘系统中产生静电的机理

①滤料材质往往为高分子无纺织物,当纤维粒子与管路或过滤物质产生剧烈而频繁的摩擦和碰撞,因而产生强烈的静电;

②含尘气流进入工作区时是不带电的,这时含尘气流里的纤维粒子与滤粒产生激烈的切向碰撞,使二者之间产生电子交换,即产生了静电,亦即产生饱合气体电流;

2、静电对滤料的危害

物体带电后,静电总是要释放掉的。电荷的释放有两个途径:一是自然逸散,二是不同形式的放电。静电放电是由电能转换成热能的过程,并有可能产生电火花,进而成为火灾或引爆的火源。

 

3、抗静电工作机理

(1)从理论上讲,当前较先进的抗静电处理方法分成两大类:

①纤维表面涂层法:对纤维进行整理,使纤维表面附上一层导电层;

②内部渗入法:用导电离子渗透到纤维表 层里,使纤维具有导电性。

(2)抗静电工作基理一般按下列作用进行:

①平滑作用:存在于高分子表面的抗静电 油剂有平滑作用,通过平滑作用可降低摩擦,从而减少因摩擦而产生的静电。

②导电作用:抗静电油剂多数为离子型和聚氧乙烯型非离子型表面活性剂。前者通过活性离子甚至金属离子导电,使摩擦产生的静电迅速逸散,不再聚集生电;后者由于亲水基的吸湿性作用,使存在的微量电解质有离子化的场 所,从而间接地降低了表面比电阻。

③电中和作用:由于抗静电剂与高分子材料表面的电荷极性相反,从而产生电中和现象,使静电消除。

4、滤料抗静电处理方法

合成纤维及其织物易于产生静电,纯棉织物在一定条件下也会产生强烈的静电。随着静电在织物上的积聚,有可能产生放电火花,轻则造成生产工作状态的不稳定,重则引起燃烧和爆炸。因此如何使织物( 特别是合成纤维织物)具有抗静电性,是几十年来人们一直研究的课题。到目前为止,各国均研究和开发了自己的抗静电织物,解决的途径和方法也各有千秋,但归纳起来大致有以下3种类型:

在织物表面采用吸湿性树脂整理,亦称表面处理法( 浸渍法或喷雾法) ;

在纤维内部加入或混入吸湿性材料,或引入亲水性基因,亦称基因渗入法;

在织物中交织导电纱线,亦称异体混入法。

 

前两种是靠吸收空气中的水分来实现抗静电的方法。因为水的介电常数 ε0=80,而纺织材料的介电常数 εt=2~5,故可大大改善纺织材料的抗静电效果。但采用这类方法时,抗静电效果对环境湿度的依赖性很大,在低湿度的条件下将失去其抗静电性,以致使它的应用受到限制。第三类采用导电纤维与普通纤维混纺或导电纱线相嵌交织的方法,其优点是:

(1)织物的抗静电性受使用环境湿度的影响很小,即使相对湿度低于30%,仍有较好的抗静电性。

(2)织物抗静电效果具有较好的耐受性。

(3)织物中的导电纤维价格较贵,但混用量较少,一般混用比例为3%~10%即可。

安徽元琛环保科技股份有限公司专注于环保领域技术研发及应用,在工业烟气除尘、脱硝、循环经济、智慧环保、检测等领域开拓创新;致力于引领行业技术前沿,促进环保行业新业态融合,是一家同时具备高效除尘过滤材料和SCR脱硝催化剂研发、设计、生产以及废旧催化剂回收和再生资质的企业,具有CNAS和CMA检测资质。


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