芳砜綸-芳綸水刺工藝及電絕緣性能的研究.pdf

1、芳砜綸纖維是我國(guó)自主研發(fā)的高性能耐高溫纖維，其性能優(yōu)越，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、電絕緣性能等等。國(guó)產(chǎn)芳綸纖維同樣作為耐高溫纖維之一，在國(guó)外技術(shù)保密及產(chǎn)品壟斷的基礎(chǔ)上由我國(guó)自行研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)，其性能亦可與國(guó)外芳綸相媲美。為了進(jìn)一步研究?jī)煞N耐高溫纖維的成形工藝并拓寬其產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，本課題將通過(guò)對(duì)芳砜綸和芳綸纖維的性能研究，探討采用射流纏結(jié)的方法對(duì)纖維進(jìn)行水刺加工的可行性，設(shè)計(jì)不同的水刺工藝，分析工藝參數(shù)對(duì)水刺材料纏結(jié)性能的影響。同時(shí)，通過(guò)分析產(chǎn)

2、品的電阻值、介電常數(shù)等電氣絕緣性能，探討其在絕緣材料領(lǐng)域上的應(yīng)用，并通過(guò)持續(xù)高溫處理來(lái)分析其耐熱性能。另外，利用熱軋工藝改善產(chǎn)品的表觀性能，并通過(guò)提高其密度來(lái)提高其產(chǎn)品的相關(guān)性能。
　　纖維性能測(cè)試表明:本課題選用的芳砜綸和芳綸纖維(2D/51 mm)的單纖強(qiáng)力分別為8.17cN和8.24cN，較一般化學(xué)纖維低;回潮率分別為6.13％和6.59％，遠(yuǎn)高于一般化學(xué)纖維;芳砜綸的模量比芳綸低，即其柔軟和彎曲性更佳，有利于形成水刺纏結(jié)結(jié)

3、構(gòu);高溫失重分析中，芳砜綸纖維和芳綸纖維在溫度分別為444.84℃和411.33℃時(shí)，失重達(dá)到10％，均具有較好的熱穩(wěn)定性能。
　　本文還對(duì)以芳砜綸和芳綸纖維為原料的水刺非織造材料的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了探討，從纖網(wǎng)的制備和水刺工藝的設(shè)計(jì)兩方面，重點(diǎn)討論了水刺壓力、水刺道數(shù)和輸網(wǎng)簾速度三個(gè)方面與產(chǎn)品纏結(jié)性能的關(guān)系。水刺工藝后采用熱軋?zhí)幚恚纳扑滩牧系谋碛^性能，并提高產(chǎn)品的密度。研究表明，水刺壓力和水刺道數(shù)的增加，使水刺材料的纏結(jié)系數(shù)增加

4、，但水刺壓力過(guò)大時(shí)纏結(jié)系數(shù)會(huì)下降;而輸網(wǎng)簾速度的提高，會(huì)使水刺材料的纏結(jié)系數(shù)降低。熱軋?zhí)幚砬昂蟮乃滩牧希渌坦に嚺c纏結(jié)性能的變化關(guān)系具有一致性。
　　熱軋?zhí)幚砗蟛牧系谋碛^更為平整，同時(shí)厚度下降、密度提高。熱軋后材料的斷裂伸長(zhǎng)率均有所下降，另外，部分工藝參數(shù)下的產(chǎn)品出現(xiàn)了縱橫向強(qiáng)力共同升高，或縱向強(qiáng)度降低、橫向強(qiáng)度升高的現(xiàn)象。這與材料熱軋后內(nèi)部結(jié)構(gòu)、纖維間摩擦力、纖維截面形態(tài)等有關(guān)。
　　最后，分析了芳砜綸/芳綸水刺熱軋材

5、料的電絕緣性能，包括電阻值和介電常數(shù)。芳砜綸/芳綸水刺熱軋材料的體積電阻率在1.05×1012-1.78×1013Ω·m之間，特別是材料經(jīng)過(guò)熱軋?zhí)幚砗笥捎诿芏鹊奶岣唠娮柚狄灿邢鄳?yīng)的增長(zhǎng)，同時(shí)，其介電常數(shù)范圍在1.046-1.896之間，達(dá)到了絕緣材料的性能要求。在材料的耐熱性能方面，經(jīng)過(guò)180℃、168h的持續(xù)高溫處理后，材料的面密度有所上升且厚度下降，同時(shí)芳砜綸纖維的結(jié)晶度有適度提高，導(dǎo)致其單纖強(qiáng)力小幅度增加，并且最終水刺材料的斷裂強(qiáng)