PPS与膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料的制备与性能研究

【摘要】目前环境问题已经成为我国亟待解决的问题,而重工业的烟气排放是造成我国环境污染的主要原因,因此对重工业用于烟气过滤的滤料的性能提出了更高的要求。PPS和膜裂PTFE由于具有良好的耐高温、耐酸碱性能,成为目前耐高温过滤材料的研究重点。目前针对水刺加固工艺对于PPS与膜裂PTFE耐高温过滤性能的影响研究比较少,因此本论文着重研究水刺对PPS与膜裂PTFE耐高温过滤性能的影响。主要从以下几个方面进行了研究：(1)对PTFE膜、PPS纤维、膜裂PTFE、水溶性PVA纤维、PTFE基布以及水刺对PTFE基布损伤程度进行研究,解决纤维在成网过程中遇到的问题；(2)选择适当的水刺工艺参数试制出四种产品(与PTFE基布复合的PPS/膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料、PPS/膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料、与PTFE基布复合的膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料、膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料)；(3)主要通过改变面密度、水刺加固工艺参数等因素来研究滤料的透气性、断裂强力、平均孔径分布等性能,重点研究了与PTFE基布复合的PPS/膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料和与PTFE基布复合的膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料的耐高温、耐酸碱以及尺寸稳定性。本课题得出以下结论：(1)通过对水刺机外伸梁的受力分析,假设外伸梁发生1mm到10mm的挠度变化,对外伸梁的最大应力与许用应力进行比较,结果均远远小于外伸梁的许用应力(见附录一)。(2)通过对PTFE膜进行水刺,用扫描电镜观察可知,经过水刺的PTFE膜出现原纤化现象,并且随着水刺道数的增加,PTFE膜的原纤化程度增加,由此可以推断使用水刺加固工艺对含有膜裂PTFE的纤网进行加固,不同的水刺道数和不同的水刺压力均会对膜裂PTFE纤维的原纤化程度产生影响。(3)PPS纤维纵向形态表面平滑,横截面为三角形,生产加工过程中易产生静电,需要经过抗静电处理；膜裂PTFE纤维纵向形态为扁平状,横截面为不规则形状,纤维强度离散性较大,不易梳理且容易产生静电,需要进行抗静电处理；水溶性PVA纤维的最佳溶解温度为100℃。(4)使用水刺加固方式PTFE基布的强力损伤程度随着水刺压力的增加而增加。(5)受试验条件限制,不能成功获取100%膜裂PTFE纤网,加入25%的水溶性PVA方可成网,水刺后将水溶性PVA去除得到PTFE耐高温过滤材料。(6)在一定范围内,滤料的体积密度随着水刺压力的增加而增加；滤料的透气率、平均孔径随面密度的增加而下降,随水刺压力的增加而下降；滤料的断裂强力随面密度的增加而增加,与PTFE基布复合的滤料随水刺压力的增加而下降相同条件下不与基布复合的滤料的断裂强力更高。(7)重点研究了与PTFE基布复合的PPS纤维／膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料和与PTFE基布复合的膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料的耐高温、耐酸碱以及尺寸稳定性。与PTFE基布复合的膜裂PTFE水刺耐高温过滤材料的耐高温、耐酸碱以及尺寸稳定性更好。
【作者】张强；
【导师】张初阳；韩旭；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】外伸梁；承重；PPS纤维；膜裂PTFE；水刺耐高温过滤材料；

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