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随着海洋基建工程日益增多,施工过程中引起悬浮物扩散问题,已严重影响了海洋生态环境,并给水生动植物的生存造成了严重威胁,为此,研究防悬浮物扩散污染问题及保护海洋生态环境尤为必要。本课题在借鉴国内外学者对过滤材料研究的基础上,分析现有过滤材料的优缺点,结合过滤材料的应用场所,设计满足过滤性能要求及能实现自清洁作用的非织造过滤材料,此材料对解决悬浮物污染问题具有重要作用和意义,并为保证海洋基建施工区顺利开展提供帮助。 本论文结合前期相关研究成果,研究分析了非织造过滤材料的过滤理论及研究现状,利用现代测试方法分析了海洋悬浮物成份、分布规律及运动特点等,分析结果表明:悬浮物主要分为粘性和无粘性泥沙两类,泥沙粒径范围大约是4-200μm,其中,粒径为4-20μm约占60%,20μm以上的约占40%,泥沙流速大约为4.2-6.5m/s。 本文结合使用场所及过滤性能要求,对纤维材料进行选择和加工。以涤纶纤维为原材料,长度为38mm,并分析了针刺深度和针刺密度等工艺参数对材料力学性能、透气性和孔径大小的影响,并确定了最佳针刺工艺参数,预针刺深度为13mm,主针刺深度为12.1mm,预针刺密度为60刺/cm2,主针刺密度为240刺/cm2。最后,将针刺材料进行热定型、烧毛及轧光等表面光洁整理,其中后整理工艺参数为:热定型温度为200℃,输出速度4.5m/s。 本文对整理前后两种产品的机械性能和过滤性能进行测试分析。实验结果表明:前后者材料的容污量分别为自身重量的0.54和0.2517倍,二者经微动力反冲洗后,其容污量分别减小到自身重量的0.216倍和0.0687倍,而后者的过速度比前者高了0.52cm/s,这可以反映出经过后整理的非织造材料,其过滤性能得到了很大改善,并实现了材料的自清洁作用。