納米纖維材料是指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料,納米是一個長度單位,其符號為nm,為1毫米的百分之一,以下圖片可以直觀的比較人類的頭發(fā)與納米纖維直徑的差別。
納米纖維的應(yīng)用與優(yōu)勢
納米纖維在眾多領(lǐng)域都有應(yīng)用的優(yōu)勢,這些優(yōu)勢被今年來大量的學(xué)術(shù)論文報(bào)道,同時受到了產(chǎn)業(yè)界的重視,一些產(chǎn)品已經(jīng)在市場上廣泛應(yīng)用,涵括各行業(yè)領(lǐng)域,納米纖維是非織造材料所無法比擬的,這一特性決定了納米纖維在空氣中顆粒物污染物的分離和液體中顆粒物的分離(濾清器)相關(guān)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
?。?)納米纖維直徑小,孔隙尺寸小,過濾效率高。過濾材料通常為纖維平面非織造材料,隨著纖維直徑的減小,單位面積內(nèi)的纖維根數(shù)顯著增加,纖維未搭接處形成的空隙尺寸顯著減小,過濾效率明顯提升,對于常規(guī)過濾材料很難攔截的PM2.5污染物有很高的攔截效率。
(2)納米纖維對細(xì)微顆粒物的吸附力強(qiáng)。纖維直徑小,纖維比表面積增大,比表面積的增大增加了顆粒與纖維接觸而被吸附的幾率,特別是對常規(guī)的過濾材料無法過濾的100-500nm的細(xì)微顆粒的捕捉與分離。
?。?)納米纖維孔隙率高,透氣性好。
?。?)納米纖維過濾機(jī)理為“面過濾”,易清灰、清灰后過濾性能恢復(fù)率高,使用壽命長。
常規(guī)過濾是“體過濾”,起初過濾效率很低,灰塵先進(jìn)入了濾料的內(nèi)部,阻塞部分孔隙,過濾效率才有所提升,但是,這種方式的弊端也有很多,1、增大了過濾阻力,運(yùn)行能耗2、在清灰過程中不太可能被清理,降低濾料使用壽命,3、污染物容易在風(fēng)壓的作用下,脫落到清潔區(qū),影響過濾結(jié)果。
納米纖維濾料是“面過濾”,顆粒污染物被截留在濾料表面,這些表層積灰很容易清理。
?。?)納米纖維濾料具有更長的使用壽命和更低的能耗。更高過濾效率=更潔凈空氣,更低壓降=降低能耗成本,更低的清灰頻率=更高的使用壽命。納米纖維濾料的使用壽命是普濾材料的4倍,普通材料濾清器在車用空氣濾清器中,沒有反吹清灰設(shè)計(jì),空氣阻力升高到一定值應(yīng)更換濾清器,而納米纖維濾料阻力升高水平明顯低于普通濾料,壽命可達(dá)普通濾料的2倍。
隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展,空氣過掉在環(huán)境治理中擔(dān)任著日益重要的角色,對空氣過濾材料不論在功能性和復(fù)合性上都提出了新的要求,空氣過濾材料是今年來再該領(lǐng)域興起的一個熱點(diǎn),同時納米技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展給各個相關(guān)行業(yè)的發(fā)展帶來了新的動力。