Crédito: Revista de materiales peligrosos (2025). Doi: 10.1016/j.jhazmat.2025.139221
A medida que las industrias, incluido el procesamiento de productos químicos del carbón, la refinación de petróleo y gas, y la fabricación de semiconductores se someten a una mejora tecnológica, la demanda de tecnologías y materiales de filtración de aire avanzado ha aumentado, impulsada por la doble necesidad de proteger los procesos de producción y apoyar la sostenibilidad ambiental.
Los requisitos clave incluyen la eliminación sinérgica de partículas finas (PM) y gases dañinos, así como el desarrollo de nuevos materiales de filtración que combinan amabilidad ambiental con un rendimiento multifuncional.
Sin embargo, los materiales de filtración basados en papel de celulosa tradicionales enfrentan limitaciones críticas: resistencia y estabilidad mecánica insuficientes, lo que restringe su aplicación en la exigente entornos industriales.
Para abordar esta brecha, los investigadores del Instituto Técnico de Física de Xinjiang y Química de la Academia de Ciencias de China han explorado la combinación de celulosa con fibras rígidas inorgánicas, y han desarrollado materiales de filtración de aire ambientalmente amigables y multifuncionales. Su estudio es publicado En el Journal of Peliguos Materiales.
El equipo utilizó fibras de lyocell (un tipo de fibra de biomasa natural) y fibras de basalto (una fibra basada en minerales) como materias primas, fabricando una serie de materiales de filtración de fibra compuesta a través de un proceso de fabricación húmeda, un método de fabricación sin adhesivo que mejora la compatibilidad ambiental de los materiales.
Las pruebas mostraron que los materiales compuestos tienen dos ventajas clave sobre las alternativas a base de fibra de celulosa pura: primero, la incorporación de las fibras de basalto aumenta significativamente su resistencia a la explosión y su fuerza de lágrima, resolviendo el problema de fragilidad de los filtros de celulosa tradicionales; En segundo lugar, a pesar de contener fibras de basalto rígidas, los compuestos aún mantienen una alta flexibilidad, lo que les permite adaptarse a diferentes equipos de filtración y escenarios de instalación.
Para mejorar aún más las capacidades de purificación del aire de los materiales, los investigadores cultivaron el marco de imidazolate zeolítico-8 (ZIF-8), un tipo de marco orgánico de metal con alta capacidad de adsorción, en la superficie de las fibras compuestas.
Además, el componente de fibra de basalto impartió una excelente resistencia al calor a los compuestos. Incluso a temperaturas tan altas como 250 ° C, compatibles en los procesos químicos y de refinación de petróleo de carbón, los materiales mantuvieron el rendimiento de filtración estable, superando los filtros de celulosa tradicionales que degradan a altas temperaturas.
Estos materiales proporcionan una solución eficiente, multifuncional y sostenible para la filtración del aire en entornos industriales complejos, señalaron los investigadores.
Más información: Ze-Xin Chen et al, medios de filtro de fibra de basalt lyocell altamente flexible y multifuncional para filtración de aire de alto rendimiento, Journal of Helegardous Materials (2025). Doi: 10.1016/j. Jhazmat.2025.139221
Proporcionado por la Academia de Ciencias de China
Cita: las fibras compuestas ecológicas ofrecen filtración de aire duradera y multifuncional para la industria (2025, 26 de agosto) Recuperado el 26 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08 -cO-friendly-compresite-fibers-dured.html
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