【摘要】：高溫?zé)煔鈱?duì)大氣的污染日益嚴(yán)重,聚四氟乙烯材料以其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于高溫過(guò)濾領(lǐng)域。但是本人在實(shí)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)PTFE縫紉線在長(zhǎng)期熱煙氣作用下失效的案例越來(lái)越多,例如PTFE縫紉線因持續(xù)高溫作用導(dǎo)致強(qiáng)力衰減至失效,針孔因縫紉線的摩擦逐漸變大導(dǎo)致漏灰從而使過(guò)濾效果變差等。因此,本文以8種PTFE縫紉線為研究對(duì)象,其中包括為改善上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的PTFE/PPS復(fù)合縫紉線,對(duì)其形態(tài)結(jié)構(gòu)、拉伸性能、耐磨性能、熱性能進(jìn)行了測(cè)試與評(píng)價(jià),為PTFE縫紉線的研究和應(yīng)用提供參考依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)PTFE縫紉線的結(jié)構(gòu)與拉伸性能采用SEM掃描電子顯微鏡對(duì)縫紉線的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PTFE縫紉線的表面形態(tài)光滑,結(jié)構(gòu)均勻;PTFE/PPS復(fù)合縫紉線表面毛羽較多,可以形成對(duì)針孔的封堵,增加與濾布之間的摩擦,減少光滑表面對(duì)濾袋的切割;PTFE縫紉線與PTFE/PPS復(fù)合縫紉線經(jīng)高溫作用后表面都出現(xiàn)了不同程度的損傷刻蝕。采用YG061FQ電子單紗強(qiáng)力儀對(duì)縫紉線拉伸性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,常溫下1540D~4230D的PTFE縫紉線的斷裂強(qiáng)度為1.89~2.70cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為3.87~6.52%;2360D的PTFE/PPS復(fù)合縫紉線的斷裂強(qiáng)度為1.80 cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為5.95%。通過(guò)比較不同線密度、合股方式的PTFE縫紉線的拉伸性能,發(fā)現(xiàn)線密度越高、采用二次合股的縫紉線的強(qiáng)度更優(yōu),斷裂伸長(zhǎng)率也更小。(2)PTFE縫紉線的耐磨性能采用自制耐磨儀對(duì)縫紉線耐磨性進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試了PTFE縫紉線磨斷次數(shù)、摩擦一定次數(shù)后的殘余強(qiáng)力,對(duì)磨損斷裂過(guò)程進(jìn)行了分析,比較了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)、摩擦轉(zhuǎn)速以及預(yù)加載荷對(duì)縫紉線耐磨性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),1540D~4230D的PTFE縫紉線在0.4N載荷、450r/min轉(zhuǎn)速下的磨斷次數(shù)在1260~30258之間,且磨斷次數(shù)會(huì)隨著線密度的增大而增大;采用一次合股方式的縫紉線的磨斷次數(shù)優(yōu)于二次合股的縫紉線;相同線密度的PTFE/PPS復(fù)合縫紉線與PTFE縫紉線相比,耐磨性能明顯提高;PTFE縫紉線的殘余強(qiáng)力隨著摩擦次數(shù)的增加而減小;其磨損斷裂過(guò)程大致可以分為四個(gè)階段:起毛—長(zhǎng)絲凸起—部分?jǐn)嗔选耆珨嗔?且第三階段為預(yù)警階段,此時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)力的突然減小;縫紉線的磨斷次數(shù)會(huì)隨著預(yù)加載荷和轉(zhuǎn)速的增加呈指數(shù)下降,且變化可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)。(3)PTFE縫紉線的熱性能采用DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱對(duì)縫紉線進(jìn)行高溫處理。將PTFE縫紉線在設(shè)定的5個(gè)溫度130℃、160℃、190℃、220℃和250℃下處理2小時(shí)后,采用電子單紗強(qiáng)力儀測(cè)試縫紉線加熱后的拉伸性能。結(jié)果表明,PTFE縫紉線的熱收縮率很小,幾乎不收縮,加入PPS材料的PTFE/PPS復(fù)合縫紉線熱收縮率較大,最高達(dá)到10.12%,經(jīng)130℃~250℃溫度處理后再冷卻的縫紉線力學(xué)穩(wěn)定性好。將PTFE縫紉線在190℃的溫度下,分別處理2h、4h、6h、8h、10h后,采用電子單紗強(qiáng)力儀測(cè)試縫紉線加熱后的拉伸性能。結(jié)果表明,PTFE縫紉線與復(fù)合縫紉線在高溫下作用兩小時(shí)后發(fā)生很小的收縮,延長(zhǎng)處理時(shí)間其熱收縮率并無(wú)明顯變化,且縫紉線在長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用后也能保持良好的力學(xué)性能。采用INSTRON5967萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),將PTFE縫紉線在設(shè)定的5個(gè)溫度下處理2小時(shí),對(duì)PTFE縫紉線在熱力場(chǎng)下的拉伸性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,在熱力場(chǎng)下的縫紉線斷裂強(qiáng)度明顯降低,當(dāng)溫度達(dá)到250℃時(shí),PTFE縫紉線的強(qiáng)度保持率不到30%;PTFE縫紉線在熱力場(chǎng)下表面出現(xiàn)了明顯的刻蝕和溝槽;PTFE縫紉線在溫度場(chǎng)下產(chǎn)生了熱蠕變現(xiàn)象,在高溫的作用下PTFE分子發(fā)生分解取向。采用氣質(zhì)-同步熱分析聯(lián)用儀GCMS-STA對(duì)縫紉線的熱分解溫度進(jìn)行測(cè)試,分析材料的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明,PTFE縫紉線的起始分解溫度較高,為572.9℃;PTFE/PPS復(fù)合縫紉線在650℃的重量損失率小于PTFE縫紉線,其熱穩(wěn)定性得到改善。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS106.42
【圖文】：

袋頭PTFE縫紉線磨損案例

袋底PTFE縫紉線被沖刷磨損部位

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜兆輝;孫航;郭增革;賈w

本文編號(hào)：2739823