PTFE针刺非织造滤料蠕变性能的研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chcer1988
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本课题概述了当前我国上业污染现状及日益严格的环境保护规范要求,简单介绍了袋式除尘器的发展及应用现状,在对几种耐高温纤维性能进行对比之后,重点强调了PTFE纤维在高温除尘方面的应用前景。PTFE纤维可在260℃下长期使用,短时可耐300℃高温,极限氧指数(LOI)为95%;除熔融的碱金属、氟化介质以及高于300℃的氢氧化钠外,PTFE几乎不受任何化学试剂的腐蚀。因此,PTFE很适合做高温过滤材料,能够在恶劣环境下过滤高温烟气。PTFE滤料在应用时,必须具有两个主要的功能,即在长时期的工作过程中保持其强力和只发生很少的蠕变量。由于其长时问受到高速过滤风速及清灰脉冲力的作用,且PTFE抗蠕变性能差,因此有必要研究它的蠕变性能,并判断长期作用下的蠕变量是否影响工作的稳定性。本实验的试样为PTFE针刺非织造滤料,滤料有两种规格,其一由PTFE长纤维编织成基布、用PTFE短纤维在基布表面经加工制成针刺毡,后经热定型整理,其二由PTFE长纤维编织成基布、用50%PPS+50%PTFE短纤维在基布表面经加工制成针刺毡,后经浸渍整理。实验首先测试两种规格滤料基本性能的差异,重点研究其高温力学性能,即测试分析其在常温(20℃)、150℃、180℃、210℃、240℃时的断裂强力和断裂伸长的变化规律;其次研究在常温(20℃)下,纯PTFE滤料分别在20%、40%、60%、80%断裂载荷四级载荷下的蠕变行为、实验数据处理方法、以及分析针刺加筋滤料的蠕变机理。最后鉴于PTFE针刺滤料主要应用于高温烟尘过滤,本实验还创新性的测试其在180℃及其以上温度时,不同荷载下的蠕变情况。蠕变是指纺织材料在恒定张力作用下,其变形随时间的变化过程。采用的测试方法,是将试样裁成一定的尺寸,一端固定,另一端加重,测定不同加重条件下、不同时间内材料的形变率,进一步推导出实际工作环境中所需的蠕变特性指标。本课题的实验数据处理方面分三个部分进行:1、采用Excel软件对实验数据进行多种函数的分析拟合,分析蠕变机理,初步判断长期恒载作用下的蠕变量是否影响过滤效率及工作的稳定性。2、建立并验证了适合PTFE针刺非织造滤料的蠕变模型:六元件并联模型。3、利用origin的内置函数对数据进行精确拟合,预测试样的长期蠕变性能,判断不同荷载及不同温度下蠕变性能对实际应用稳定性和耐久性的影响。本文的创新点有:首次对PTFE针刺非织造滤料进行常温及高温蠕变实验,分别研究20%、40%、60%和80%不同荷载水平作用下的蠕变情况;建立了适合PTFE针刺非织造滤料的蠕变模型;定性分析了PTFE针刺非织造滤料高温蠕变的安全使用温度和临界温度。
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