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本课题选用的耐高温缝纫线是指专门用于缝合高温过滤袋的一类缝纫线。耐高缝纫线会在高温过滤工况下,因持续或间断的高温、高腐蚀性气体和粉尘的作用,而造成强力下降,最终导致滤袋缝合处破损,进而影响高温滤袋的使用。鉴于此,本课题模拟高温过滤的工况条件,对耐高温缝纫线进行耐酸碱实验和耐高温实验,并测试其经处理前后的拉伸力学性能,通过表征三种缝纫线经处理后的表面形貌、红外光谱等,研究其耐腐蚀、耐高温性能。此外,耐高温缝纫线经缝纫后,其强力会下降,为保证耐高温缝纫线在投入工况使用时有最高强力保持率,本课题还对其缝纫工艺进行了优化。主要结论如下:1.研究了三种耐高温缝纫线的耐腐蚀性能,并确定了其适宜的过滤烟气工况。(1)Nomex缝纫线经酸碱处理后强力大幅降低,在宏观上表现为纤维表面形成了裂纹或沟槽;其降强本质是Nomex大分子链酰胺键发生了水解反应。增加试剂浓度和处理温度能促进水解反应,因而能加快Nomex缝纫线的强力下降速度。Nomex缝纫线在低浓度的酸溶液中强力保持率较好,较适宜用于水泥回转窑、钢铁高炉的烟气除尘。(2)PTFE缝纫线经酸碱处理后强力能长时间保持率在80%左右,这是由PTFE独特的分子结构决定的,PTFE分子是由F原子包裹碳链,且C—F键长短键能大,这使得酸碱不能破坏PTFE的分子结构。PTFE缝纫线耐酸、碱性能极高,因而能在大多数的烟气工况下使用。(3)E-玻璃纤维缝纫线经酸碱处理后强力大幅下降,但在酸溶液和碱溶液中的降强机制不同。E-玻璃纤维缝纫线在碱溶液中断裂强力和断裂伸长下降的原因是其纤维玻璃网络的骨架结构[SiO4]和[AlO4]结构受到破坏;而在酸溶液中下降的原因是其纤维玻璃网络中的[BO3]、=B—O—Si结构受到破坏。E-玻璃纤维缝纫线极易受到酸碱侵蚀,因而适宜用于钢铁高炉的烟气除尘。2.研究了三种耐高温缝纫线的耐高温性能,并得到了各缝纫线适宜的温度工况。(1)Nomex缝纫线在230400℃温度范围内,由于其纤维大分子链间氢键断裂、结晶水释放导致其断裂强力和断裂伸长迅速下降;在430℃温度以上,大分子链结构开始分解,出现芳腈基团,而后发生脱氢氧化,从而导致大分子链断裂。Nomex缝纫线能在180℃温度范围内长期使用,较适宜用于钢铁高炉的烟气除尘。(2)PTFE缝纫线在230℃320℃温度条件下,由于高温对PTFE缝纫线的解取向作用,PTFE缝纫线的强力和断裂伸长分别随热处理温度增加而下降和上升;在360℃温度以上,PTFE缝纫线熔融,无法使用;在530℃开始分解,分解后无残留。PTFE缝纫线能在230℃温度范围内长期使用,较适宜用于垃圾焚烧炉和燃煤锅炉烟气除尘。(3)E-玻璃纤维缝纫线在320℃400℃温度范围内,断裂强力和断裂伸长随处理温度和时间的增加而迅速下降;在560℃温度以上,其表面浸润剂和PTFE涂层完全分解,导致缝纫线纤维之间没有抱和,导致其强力不可测得。E-玻璃纤维缝纫线能在280℃温度范围内长期使用,较适宜用于水泥回转窑和钢铁高炉烟气除尘。3.研究了不同缝纫工艺参数对耐高温缝纫线缝后强力的影响;以缝后强力保持率为评定指标,得到了各缝纫线的优化缝纫工艺参数组合。