玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布表觀形態(tài)與力學性能測試評價.pdf

1、近年來，環(huán)境污染問題成為人們關(guān)注的熱點，環(huán)境污染問題主要來源于能源、交通、冶金、化學、電子、環(huán)保、航天等領(lǐng)域的煙氣排放，耐高溫材料的需求量不斷提高。目前各種耐高溫材料如芳綸纖維、聚四氟乙烯（PTFE）纖維等大量應(yīng)用，特別是玄武巖纖維因其優(yōu)異的機械性能、耐化學性能、耐熱性而受到廣泛關(guān)注。
　　本文以玄武巖紗線、玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布為研究對象，測試了其在高溫處理前后的表觀形態(tài)、力學性能，表征耐熱性和熱穩(wěn)定性，并對比芳綸纖維、

2、PTFE纖維、玻璃纖維制成的紗線或織物的結(jié)構(gòu)與力學性能，研究結(jié)果將對過濾材料的加工和使用提供參考依據(jù)。
　　本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　（1）玄武巖紗線的表觀形態(tài)與力學性能
　　采用 TM3000型掃描電子顯微鏡觀察紗線的表觀形態(tài)及高溫處理后的形態(tài)變化，采用華龍 WDW-20型微機控制萬能材料試驗機，測試紗線的斷裂強度、斷裂伸長、比模量等常見力學性能指標。
　　從表觀形態(tài)來看，玄武巖紗線的纖維表面光滑，適

3、用作過濾材料，玄武巖紗線的纖維表面光滑程度最高。從強伸性來看，三種紗線強度較普通材質(zhì)紗線大。玄武巖紗線的剛度大、強度高，制品不容易變形，在外力作用比較大的情況下，可以優(yōu)先考慮玄武巖紗線。勾結(jié)試驗表明，玄武巖紗線的勾結(jié)強度最低，生產(chǎn)、使用中需要注意。
　?。?）玄武巖紗線的熱性能
　　采用 DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱對紗線進行高溫加熱，溫度分別設(shè)置為140℃、170℃、200℃、230℃、260℃，加熱后進行表觀形

4、態(tài)、力學性能的測試，比較經(jīng)過不同高溫處理后的表觀形態(tài)和力學性能變化。采用德國耐馳公司的TG209F1對材料的熱分解溫度進行了測試，分析熱穩(wěn)定性。
　　從表觀形態(tài)來看，玄武巖纖維表面在230℃以上溫度處理后才會出現(xiàn)損傷，且時間對表觀形態(tài)的影響不大。芳綸紗線、PTFE紗線在高于140℃后的高溫處理后，表觀形態(tài)有刻蝕，時間越長，溫度越高，刻蝕越明顯，范圍越大。從強伸性來看，260℃以下的高溫處理后，玄武巖紗線的強度保持率最高，斷裂伸長率

5、最穩(wěn)定，比模量保持率較低、波動較大，勾結(jié)強度剩余率低，韌性差，溫度、時間的影響對其影響無明顯趨勢。TG分析知，玄武巖紗線的起始分解溫度最高，高于900℃，熱穩(wěn)定性優(yōu)。
　?。?）玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布的表觀形態(tài)與力學性能
　　采用 TM3000型掃描電子顯微鏡觀察織物的表觀形態(tài)及高溫處理后的形態(tài)變化，采用華龍 WDW-20型微機控制萬能材料試驗機，測試織物的常見力學性能指標。
　　從表觀形態(tài)來看，非織造織物厚度

6、較厚，空間上呈三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，作為濾料有優(yōu)勢，織物表面纖維縱向光滑。由于采用燒毛工藝，玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布燒毛面頭端多，有孔洞等損傷，部分纖維呈中腔形態(tài)，這樣的立體結(jié)構(gòu)可增加對空氣中雜質(zhì)的過濾作用。從強伸性來看，四種織物的強度均較大，縱、橫向差異明顯，玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布在三種非織造材料中最大。玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布折疊后的力學性能保持率在四種織物中較優(yōu)。
　?。?）玄武巖基布增強芳綸針刺非織造布的熱

7、性能
　　采用 DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱對試樣進行高溫加熱，溫度設(shè)置為260℃，加熱后進行表觀形態(tài)、力學性能的測試。采用電子萬能試驗機Instron5500R測試織物在高溫下的拉伸性能。采用德國耐馳公司的TG209F1對材料的熱分解溫度進行測試，分析熱穩(wěn)定性。
　　從表觀形態(tài)來看，260℃/3h高溫處理后，織物的表觀形態(tài)均發(fā)生了損傷，且迎塵面（燒毛面）比反面（未燒毛面）損傷嚴重，覆膜面比未覆膜面損傷嚴重。從強伸