针刺非织造滤材受压状态结构与透气性的原位数值预测

摘要

纤维基非织造滤材极易因受压形变而改变结构特性和过滤性能，其压缩回弹性使相关研究工作开展困难，目前亟需开展非织造滤材受压状态结构与透气性的预测研究。选取针刺非织造滤材，借助同步辐射X射线计算机断层扫描技术，重建反映滤材真实结构的三维模型，进一步通过原位压缩模拟获取处于不同压缩率的滤材模型，并结合试验表征测试结果开展滤材孔隙结构和透气性预测。研究发现，针刺非织造滤材在压缩过程中，大孔孔径(D₉₀)快速下降，而中孔孔径(D₅₀)和小孔孔径(D₁₀)则平缓降低。此外，气流场演化过程表明，压缩作用导致的滤材结构致密化及大孔孔径下降，阻碍了气流通过，造成了透气率下降和过滤阻力增加。

关键词

非织造滤材 / 受压状态 / 透气性 / 数值模拟 / X射线计算机断层扫描