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空气过滤材料对pm(p)的过滤性能评价近年来,中国雾雨气候频繁发生,pm防治PM非织造材料具有较高的容尘量和过滤精度,是目前主要的过滤材料之一之前常用的空气过滤材料,如玻璃纤维本文根据我国空气中1材料和方法
1.1材料、仪器和仪器PP纺粘非织造布,直径152511nb面密度
41.14g/m〜TSI8130型自动滤料测试仪(美国TSI集团中国公司),2030型崂应中流量智能TSP采样器(青岛崂山应用技术研究所),YG461L型织物透气性能测试仪(莱州市电子仪器有限公司),DGF30022B型电热鼓风干燥箱(重庆银河实验仪器公司)
1.2测试方法
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3.1由复合过滤材料制成若选用单层的纺粘非织造布或熔喷非织造布作为过滤材料,其对空气中PM
1.
2.2过滤效率的测定方法依据GB2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》中过滤效率的测定方法,在NaCl气溶胶颗粒的质量中值直径和数量中值直径为
0.26um和
0.075口限气溶胶浓度为20mg/m
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2.3复合方式对过滤性能的影响调整气体流量在100L/min,考察不同气体流量下SSS、SMM.SMS3种复合过滤材料的过〜滤效率、阻力压降等性能测试方法与不同复合方式下过滤材料的过滤性能测试方法相同每个试样测试5次,结果取平均值
1.
2.4空气过滤材料pm空气中PM2结果与讨论
2.1复合方式下过滤材料品质因子的确定首先考察了不同类型复合滤材的过滤效率和阻力压降,结果见图lo从图1可以看出,SSS型复合滤材阻力压降较小,但过滤效率仅有
81.6%;SMM型和SMS型复合滤材的过滤效率均在99%以上,但的阻力压降高达
152.6Pa,而SMS的阻力压降仅为
103.9Pao按照GB/T32610—2016《日常防护型口罩技术规范》、TAJ1001—2015《PM对于过滤材料来说,过滤效率和阻力压降是评价其过滤性能的两个主要指标,但这个两个指标对材料结构等方面的要求往往是矛盾的,单独利用过滤效率或阻力压降来评价复合滤材的过滤性能均具有一定的片面性因此,可以采用品质因子QF,Quality Factor来综合表征过滤材料的过滤性能式中n过滤效率,%;△P阻力压降,Pao从式⑴可以看出,品质因子越大,表示过滤材料的过滤效率越高或阻力压降越低,因此提高过滤材料的品质因子,也意味着提升其过滤性能3种复合方式下过滤材料的品质因子见图2,其中标准值为过滤效率95%、阻力压降125Pa下的品质因子从图2可以看出,3种复合滤材的品质因子均高于根据相关标准计算出的标准值,因此,3种复合滤材均可用于PM
2.2气体流量对过滤效果的影响调整气体流量在0100L/min,不同气体流量下复合滤材的过滤性能见图3〜从图3可以看出,随着气体流量的增加,3种复合滤材的过滤效率降低而阻力压降升高分析认为,当气体流量较小时,颗粒物在复合滤材内部以扩散运动为主,其脱离复合滤材的能力较低,且在复合滤材内部停留的时间较长,因此,颗粒物在扩散过程中与复合滤材纤维发生碰撞的机会较多,使其被复合滤材捕捉和拦截的几率增加,所以较低气体流量下对颗粒物的过滤效率较高当气体流量较高时,颗粒物的惯性作用逐渐占据主导地位,且其在复合滤材内部滞留的时间缩短,导致颗粒物在复合滤材内部被纤维捕捉和拦截的几率降低,因此较高气体流量下过滤效率降低与前人研究结果有所不同如图3d所示,随着气体流量的增加,由于复合滤材的过滤效率降低而阻力压降升高,因此品质因子均呈现下降的趋势在0100L/min的气体流量下,〜SMS的品质因子均高于SMM和SSS;在低气体流量下,SMM的品质因子优于SSS,但在高气体流量下,SMM的品质因子与SSS相当试验结果表明尽管SSS型复合滤材阻力压降较小,但由于其过滤效率较低,因此其品质因子最小;SMM型复合滤材的过滤效率较高,但其阻力压降过大,尤其是在较高的气体流量条件下,尽管SMM的过滤效率比SSS高约20%,但品质因子与SSS相比并没有明显的提升,这说明阻力压降是影响过滤材料综合性能的重要因素SMS型复合滤材在不同等级人体呼吸量下,其过滤效率和阻力压降均能满足个体防护的要求,且品质因子较高,因此其综合过滤性能优于SMM和SSSo
2.3容尘量对复合滤材阻力压降的影响为了进一步考察复合滤材对空气中PM此外,随着大气污染程度的加剧,3种复合滤材对空气中PM为了进一步考察复合滤材的综合性能,对复合滤材过滤后的阻力压降进行测定,分析不同容尘量下复合滤材的阻力压降,结果见图5从图5可以看出,随着容尘量的增加,复合滤材的阻力压降均呈现逐渐升高的趋势,且在相同容尘量下,3种复合滤材的阻力压降大小排序均为SMM〉SMS〉SSS由于试验中SSS型复合滤材总的容尘量G200ug相对较小,因此其过滤后的阻力压降也较小;SMM和SMS型复合滤材总容尘量相差不大,但在相同容尘量下,SMM的阻力压降明显高于SMS,且随着容尘量的增加,SMM阻力压降升高的幅度大于SMS当容尘量为500ug时,SMM的阻力压降较SMS高约50Pa;当容尘量增加到2400ug时,SMM的阻力压降比SMS高约75Pa对于SSS型复合滤材来说,当空气中PM3气体流量对复合滤材过滤效率的影响⑴从过滤效率、阻力压降和品质因子等指标综合分析,本文所选择的3种复合滤材均可用于PM⑵气体流量对3种复合滤材的过滤效率和阻力压降均有较大的影响,品质因子随气体流量增加而减小⑶对空气中PM。