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基于针刺加固的高温滤料玻纤基布损伤性研究

作　者: 杨丽燕
导　师: 靳向煜
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 高温滤料玻纤基布针刺损伤
分类号: X701.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 75次
引　用: 2次
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内容摘要

全球对环境问题日益重视,国家烟尘排放标准不断出台,企业对针刺高温滤料使用寿命和过滤性能也提出了更高的要求。但是针刺加固工艺必然会对高温滤料的中间层玻纤基布造成破坏,进而导致针刺滤料强力下降,使用寿命降低。减轻针刺工艺对玻纤基布的损伤是这一问题的突破点。在这样的背景下,本课题提出了基于针刺加固的高温滤料玻纤基布的损伤性研究,希望通过此项研究减轻针刺加固工艺对玻纤基布的损伤,提高高温滤料的强力,延长高温滤料的使用寿命,从而降低企业生产成本。本课题调研了袋式除尘器滤袋的破坏情况,查阅了大量文献,重点做了以下四方面的工作：首先,调研高温滤料破坏原理,分析针刺加固后玻纤长丝和玻纤基布的损伤原理,明确高温滤料破坏的一个主要原因是针刺加固对加筋基布造成了损伤；第二,对玻纤长丝、玻纤纱、玻纤基布进行分析,还对水溶性PVA纤维和PPS纤维的物理性能进行比较,确定了采用水溶性PVA纤维代替PPS纤维进行针刺试验,针刺加固后可将试样中的玻纤基布分离出来进行研究；第三,确定了采用纵横向强力损失率和绝对强力损失率来定量地表征针刺后玻纤基布的损伤程度,采用3维视频显微镜来定性地表征基布表面上断裂的玻纤长丝数量；另外,还详细介绍了玻纤基布不同的强力测试方法,评价了五种测试方式各自的优缺点,分析各方法的可行性；第四,对针刺深度、针刺密度、步进量、纤网复合针刺方式、表层纤网中纤维排列方向、基布经纬纱细度、钩刺排列方向和玻纤基布损伤关系进行了研究,对纵横向强力损失率和绝对强力损失率变化进行了分析对比。本课题通过以上研究,主要得出以下结论：(1)玻璃纤维是高强低伸型纤维,易脆性破坏,玻纤基布拉伸时呈现瞬时断裂。(2)通过拉伸过程中基布断裂位置、强力大小和CV值大小的对比,确定树脂浸渍法为相对最优的测试方法,此时测得玻纤基布纵向强力为3188.90N(CV为6.34%),横向强力为3070.33N(CV为6.32%)。(3)针刺工艺对玻纤基布破坏程度主要取决于对玻纤长丝起切割破坏作用的钩刺数,以及钩刺动程、针尖冲击作用。(4)随着针刺深度和纤网厚度的增加,玻纤基布损伤程度加重,当针刺深度大于6.3mm时,针刺深度每增加2.1mm,起切割破坏作用的钩刺数增加一个。针刺密度越大,玻纤基布损伤越大,预针刺对基布损伤大于主针刺,主针刺对基布损伤逐道减小。步进量越小,玻纤基布损伤越大。(5)玻纤基布表层复合的纤网对基布起到了保护作用。表层纤网中纤维排列方式影响针刺后玻纤基布的损伤程度,损伤程度由小至大依次为纤维交叉排列、纤维横向排列、纤维纵向排列。(6)1#玻纤基布经纱直径是2#基布经纱的46.97%,1#玻纤基布纬纱直径是2#基布纬纱的45.46%,相同针刺工艺条件下,有表层纤网时,1#基布绝对强力损失率仅为2#基布的74.84%；无表层纤网时,1#基布绝对强力损失率仅为2#基布的76.97%。(7)本文将钩刺排列方向与垂直于纤网输出方向的夹角定义为θ,不同θ角时基布绝对损伤率不同,其变化趋势为LR(θ=45°)<LR(θ=-45°)<LR(θ=0°)<LR(0=90°)<LR(θ=-90°)。当θ=45°时,玻纤基布绝对损伤率最小为8.66%,此时纵向强力从3188.90N下降到2940.70N,横向强力从3070.33N下降到2772.60N；钩刺排列角度0=0°时,纵向强力损伤大于横向,而θ=±90°时横向强力损伤大于纵向；相同针刺工艺参数时,钩刺顺着纤网输出方向排列对基布的损伤大于逆着纤网输出方向排列。

基于针刺加固的高温滤料玻纤基布损伤性研究

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