来源: 航空工业过滤产品质量监督检测中心 熊丽媛
摘要:本文从滤纸具备的两个主要特性切入,介绍了滤纸参数检测所执行的标准、检测原理和检测方法,在对滤纸技术指标阐述的基础上,分析了纸质滤材技术指标与滤清器性能之间的关系,为滤清器的设计、质量控制等方面提供技术支持。
关键词:纸质滤材;物理特性;过滤特性;
一、前言
滤材是一种有效的过滤介质,已被广泛地应用于各个领域。滤材有滤布、滤纸、毛毡、烧结毡、金属网等种类,滤纸以优良的性能价格比,在滤材行业中占有较大比重。以滤纸为过滤介质的滤清器,例如汽车发动机进气系统的空气滤清器、润滑系统的机油滤清器、燃烧系统的燃油滤清器等,这些滤清器的技术指标与选用的滤纸性能指标关系重大。了解和掌握滤纸性能的评定方法,对滤清器的设计、产品质量的控制等方面具有现实意义。
二、滤纸性能评定
(一)滤纸技术指标
滤纸的技术指标主要可分为两个方面,一方面是物理特性,另一方面是过滤特性。物理特性包括定量、厚度、挺度、透气度、耐破度、抗张强度,过滤特性包括初始冒泡压力、压降流量特性、过滤比、纳污容量等。
(二)滤纸性能的检测方法
1.定量检测
定量——测定滤纸单位面积的质量。定量在滤清器中主要表现在滤清器的重量和价格两个方面。在一定的过滤面积下,定量越大,滤纸就越重,滤清器也越重。滤纸以重量定价,而滤纸成本在滤清器生产成本中所占的比例较大,所以成本就会较高。
定量检测方法:将滤纸纵横均匀切取0.01m2的试样,共计10片,用符合GB/T451.2—2002[1]规定的相应分度值的天平称量,按式⑴计算试样的定量G,结果以克每平方米表示。
G=M/S (1)
式中:M——10片0.01m2试样的总质量,g;
S——每片试样的面积,0.01m2。
2.厚度检测
厚度——滤纸在两测量面间承受一定压力,从而测量出滤纸两表面间的距离。滤纸厚度,不包括瓦楞深度。对波纹式筒状滤清器来讲,滤纸的厚度能够限制滤清器的大过滤面积。
厚度测定方法:将滤纸纵横均匀切取0.01m2的试样,共计20片,使用性能参数符合GB/T451.3—2002[2]标准规定的厚度仪,分别测定每片试样的厚度值。测试时将试样放置在张开的测量面间,以低于3mm/s的速度慢慢地将另一测量面移到试样上,注意避免产生任何冲击作用,测量面间的压力应为(100±10)kPa,采用恒定荷重的方法,以确保两测量面间的压力均匀。每片试样应测定一个点,通常在(2—5)秒内完成读数,结果以平均值表示,单位为毫米或微米。
3.挺度检测
挺度——在标准条件下,弯曲一端夹紧的规定尺寸的试样至15°角的力或力矩。表示滤纸抗变形能力,挺度高滤纸容易变脆,滤清器容易损坏。
挺度测定方法:将滤纸切成长度为63.5mm,宽度为50.8mm的试样,纵横方向各5片,将每片试样夹持在符合ASTM6125—97[3]规定的Gurley挺度仪的试片夹具上,如图1所示,选用合适的重锤和装置重锤位置,确保测量过程中锤摆指针在刻度1之7单位之间,拨动马达开关,测定每片试样正反面的挺度值,每片试样正反面仅测一次,并求出每片试样正反两次的平均值,最终结果以5片的平均值表示,单位为毫克力。
4.透气度检测
透气度——按规定条件,在单位时间和单位压差下,通过单位面积滤纸的平均空气流量。它是滤纸性能的综合反映,是滤清器设计中首要考虑的指标。它与滤清器的流阻特性、滤清效率、原始阻力、储灰能力(寿命)等性能指标密切相关, 滤纸的透气度越大,流阻越小,原始阻力也越小,反之则相反。透气度与流阻之间存在着相反的定性关系。
透气度测定方法:将滤纸切成60mm×100mm的试样,共计10片,标明正反面,用技术参数符合GB/T458—2008[4]规定的透气度测定仪,如图2所示,将每片试样放置在上、下夹具间,拨动压力选择拨盘到试验压差,检查量值单位切换转盘显示的单位是否符合标准规定,启动仪器进行测定。测定时,应5片试样正面,5片试样反面进行。如果试样厚度在0.3毫米以上,将被测试样夹持区以外的边缘密封起来,以防侧面进气影响测试结果。如果通过试样正反两面的透气度有较大差别,又需要报告这个差别,则应在每个面各测定10片试样,并且分别报告这两个结果。按式⑵计算试样的透气度Ps,其结果以微米每帕秒表示。
Ps=V/△P·t (2)
式中:V——测定时间内通过试样的空气体积,单位为毫升;
△P ——试样两边压差,单位为千帕;
t ——测定时间,单位为秒。
5.耐破度检测
耐破度——将试样放置在弹性胶膜上,用一定压力使上夹具紧紧夹住试样周边,由液压系统以稳定速率对其施压,弹性胶膜与试样一起自由凸起,当弹性胶膜顶破试样时所施加的最大压力。耐破度表示滤纸的抗压差能力,耐破度高表明滤纸有较好的弹性,滤清器的耐用性好。
耐破度测定方法:将滤纸切成70mm×70mm的试样,共计20片试样,用技术参数符合GB/T454—2002[5]规定的耐破度试验仪,如图3所示,分别测定每片试样破裂时承受的最大压力。如果试样破裂位置在测量面积周边,表明因上夹具的夹持力过高或在夹持时上下夹具相对转动致使试样损伤,此试验数据应舍弃。若客户未要求分别报告试样正反面的试验结果,应测试20个有效数据;如果客户要求分别报告试样正反面的测试结果,则应每面至少测定10个有效数据,结果以平均值表示,单位为千帕。
6.抗张强度检测
抗张强度——在恒速加荷的条件下,将规定尺寸的滤纸拉伸至断裂,测量滤纸所能承受的最大抗张力,它是表征滤纸抗拉性能的一个
来源: 航空工业过滤产品质量监督检测中心 熊丽媛
摘要:本文从滤纸具备的两个主要特性切入,介绍了滤纸参数检测所执行的标准、检测原理和检测方法,在对滤纸技术指标阐述的基础上,分析了纸质滤材技术指标与滤清器性能之间的关系,为滤清器的设计、质量控制等方面提供技术支持。
关键词:纸质滤材;物理特性;过滤特性;
一、前言
滤材是一种有效的过滤介质,已被广泛地应用于各个领域。滤材有滤布、滤纸、毛毡、烧结毡、金属网等种类,滤纸以优良的性能价格比,在滤材行业中占有较大比重。以滤纸为过滤介质的滤清器,例如汽车发动机进气系统的空气滤清器、润滑系统的机油滤清器、燃烧系统的燃油滤清器等,这些滤清器的技术指标与选用的滤纸性能指标关系重大。了解和掌握滤纸性能的评定方法,对滤清器的设计、产品质量的控制等方面具有现实意义。
二、滤纸性能评定
(一)滤纸技术指标
滤纸的技术指标主要可分为两个方面,一方面是物理特性,另一方面是过滤特性。物理特性包括定量、厚度、挺度、透气度、耐破度、抗张强度,过滤特性包括初始冒泡压力、压降流量特性、过滤比、纳污容量等。
(二)滤纸性能的检测方法
1.定量检测
定量——测定滤纸单位面积的质量。定量在滤清器中主要表现在滤清器的重量和价格两个方面。在一定的过滤面积下,定量越大,滤纸就越重,滤清器也越重。滤纸以重量定价,而滤纸成本在滤清器生产成本中所占的比例较大,所以成本就会较高。
定量检测方法:将滤纸纵横均匀切取0.01m2的试样,共计10片,用符合GB/T451.2—2002[1]规定的相应分度值的天平称量,按式⑴计算试样的定量G,结果以克每平方米表示。
G=M/S (1)
式中:M——10片0.01m2试样的总质量,g;
S——每片试样的面积,0.01m2。
2.厚度检测
厚度——滤纸在两测量面间承受一定压力,从而测量出滤纸两表面间的距离。滤纸厚度,不包括瓦楞深度。对波纹式筒状滤清器来讲,滤纸的厚度能够限制滤清器的大过滤面积。
厚度测定方法:将滤纸纵横均匀切取0.01m2的试样,共计20片,使用性能参数符合GB/T451.3—2002[2]标准规定的厚度仪,分别测定每片试样的厚度值。测试时将试样放置在张开的测量面间,以低于3mm/s的速度慢慢地将另一测量面移到试样上,注意避免产生任何冲击作用,测量面间的压力应为(100±10)kPa,采用恒定荷重的方法,以确保两测量面间的压力均匀。每片试样应测定一个点,通常在(2—5)秒内完成读数,结果以平均值表示,单位为毫米或微米。
3.挺度检测
挺度——在标准条件下,弯曲一端夹紧的规定尺寸的试样至15°角的力或力矩。表示滤纸抗变形能力,挺度高滤纸容易变脆,滤清器容易损坏。
挺度测定方法:将滤纸切成长度为63.5mm,宽度为50.8mm的试样,纵横方向各5片,将每片试样夹持在符合ASTM6125—97[3]规定的Gurley挺度仪的试片夹具上,如图1所示,选用合适的重锤和装置重锤位置,确保测量过程中锤摆指针在刻度1之7单位之间,拨动马达开关,测定每片试样正反面的挺度值,每片试样正反面仅测一次,并求出每片试样正反两次的平均值,最终结果以5片的平均值表示,单位为毫克力。
4.透气度检测
透气度——按规定条件,在单位时间和单位压差下,通过单位面积滤纸的平均空气流量。它是滤纸性能的综合反映,是滤清器设计中首要考虑的指标。它与滤清器的流阻特性、滤清效率、原始阻力、储灰能力(寿命)等性能指标密切相关, 滤纸的透气度越大,流阻越小,原始阻力也越小,反之则相反。透气度与流阻之间存在着相反的定性关系。
透气度测定方法:将滤纸切成60mm×100mm的试样,共计10片,标明正反面,用技术参数符合GB/T458—2008[4]规定的透气度测定仪,如图2所示,将每片试样放置在上、下夹具间,拨动压力选择拨盘到试验压差,检查量值单位切换转盘显示的单位是否符合标准规定,启动仪器进行测定。测定时,应5片试样正面,5片试样反面进行。如果试样厚度在0.3毫米以上,将被测试样夹持区以外的边缘密封起来,以防侧面进气影响测试结果。如果通过试样正反两面的透气度有较大差别,又需要报告这个差别,则应在每个面各测定10片试样,并且分别报告这两个结果。按式⑵计算试样的透气度Ps,其结果以微米每帕秒表示。
Ps=V/△P·t (2)
式中:V——测定时间内通过试样的空气体积,单位为毫升;
△P ——试样两边压差,单位为千帕;
t ——测定时间,单位为秒。
5.耐破度检测
耐破度——将试样放置在弹性胶膜上,用一定压力使上夹具紧紧夹住试样周边,由液压系统以稳定速率对其施压,弹性胶膜与试样一起自由凸起,当弹性胶膜顶破试样时所施加的最大压力。耐破度表示滤纸的抗压差能力,耐破度高表明滤纸有较好的弹性,滤清器的耐用性好。
耐破度测定方法:将滤纸切成70mm×70mm的试样,共计20片试样,用技术参数符合GB/T454—2002[5]规定的耐破度试验仪,如图3所示,分别测定每片试样破裂时承受的最大压力。如果试样破裂位置在测量面积周边,表明因上夹具的夹持力过高或在夹持时上下夹具相对转动致使试样损伤,此试验数据应舍弃。若客户未要求分别报告试样正反面的试验结果,应测试20个有效数据;如果客户要求分别报告试样正反面的测试结果,则应每面至少测定10个有效数据,结果以平均值表示,单位为千帕。
6.抗张强度检测
抗张强度——在恒速加荷的条件下,将规定尺寸的滤纸拉伸至断裂,测量滤纸所能承受的最大抗张力,它是表征滤纸抗拉性能的一个
永华集团 ©2014 版权所有 鲁ICP备14012039号