布艺之家讯：针刺非织造空气过滤材料掉绒的烧毛轧光处理
针刺非织造空气过滤材料是三维结构材料，空隙小且分布均匀，总孔隙率可以达到70%~80%，其特点是除尘率高、透气性能好、清灰容量大、对粉尘具有较强的节流和阻挡作用，比用机织物制成的二维结构滤料具有更加优越的过滤性能。但针刺滤材的缺陷是容易掉绒，影响产品使用寿命。
为了改进针刺产品的掉绒现象，国内不少企业通过对针刺滤材进行表面烧毛处理，使烟尘积集于滤材表面，以达到延长滤材的使用寿命。然而在烧毛过程中，尽管烧毛时间短，但由于火焰温度很高，不可避免地会使滤材表面部分纤维发生不均匀熔融，有可能形成熔结斑块，反而影响过滤效果。
为了消除融结斑块，英国帝国理工学院材料科学和工程系的研究者正在尝试将烧毛与轧光技术联合使用。据相关技术人员透露，进行烧毛与轧光技术结合试验采用的是目前常用的耐高温针刺滤材涤纶易清灰针刺毡和美塔斯针刺毡。实验数据表明，经烧毛、轧光整理之后，两种针刺产品的融结斑块消除率均达到98%以上，过滤效果有所提高，其中以钠焰法测试的滤料效果尤其突出，提高达100%。
研究者分析，这是因为在空气过滤过程中，尘粒除了在进入纤维层是被捕获外，在过滤材料表面还能形成一层尘埃滤饼，它起着一种高效的过滤作用。从经济效益的角度来看，经过整理的滤材表面光滑，可使形成的滤饼容易脱落，并达到清灰的目的，清灰后的滤材可再次使用，从而提高了针刺滤材的使用寿命。
我个人认为，尽管目前烧毛轧光技术二合一正处于起步阶段，但对针刺滤材进行烧毛轧光整理是改善掉绒现象、消除融结斑块、提高其过滤性能和使用性能的重要手段。同时，滤材的内部堵塞也能得到缓解，在使用气流反吹清灰时，反吹气流的压力不必过大，从而大大降低能量消耗。
然而目前还未攻克的技术难题是，经过烧毛轧光后，尽管熔融结块可以清除，但滤材内部结构也变得紧密，纤维间空隙减小，因此经过整理后滤材的透气性会有所下降。另外，从反映试样均匀性的离散系数上也可发现，未经整理的滤材离散系数小，而经过整理的滤材系数大。这是因为未经整理的滤材，其均匀性主要受梳理机的影响，当梳理成网及针刺工艺较为合理时，可保证滤材具有较高的均匀性，因而透气量的离散系数就比较小。而经过处理的滤材，由于其在整理过程中受到诸多因素的影响，产品的均匀性不易控制，而烧毛轧光的过程中，火焰的大小，进布速度，轧光中的温度、压力等，这些因素的作用使产品透气性能呈现出不均匀性。所以烧毛轧光整理提高了滤材的过滤效率，但必须牺牲滤材的一部分透气性能。如今解决这对矛盾已成为世界各国研究者的一大课题。□ 付文丽（天津工业大学材料学院副教授）

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