PAN預(yù)氧化纖維復(fù)合耐高溫過濾材料的制備及性能研究.pdf

1、PAN預(yù)氧化纖維是制備高性能碳纖維的中間產(chǎn)品，它是由PAN纖維在200-300℃空氣中預(yù)氧化獲得，由于高性能碳纖維制成率問題，有大批的PAN預(yù)氧化纖維被廢棄，目前市場上一般將其制備成低價值的隔熱保溫材料使用。PAN預(yù)氧化纖維的極限氧指數(shù)高達(dá)45％以上，具有不收縮、不熔、不軟化、在300℃的大氣環(huán)境中性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，具有優(yōu)良的耐高溫性能。另外，其價格遠(yuǎn)低于其他耐高溫高性能纖維，使其成為制備高溫過濾材料的理想材料。但是，由于預(yù)氧化纖維存在力

2、學(xué)性能差，抱合力不強(qiáng)等問題，本課題選用聚苯硫醚纖維和芳綸1313纖維與PAN預(yù)氧化纖維混合，采用針刺工藝和軋光整理，以期制備一種具有優(yōu)良的耐高溫性能、成本低、過濾效率高的耐高溫過濾材料。
　　通過圖像分析技術(shù)和正交實(shí)驗(yàn)結(jié)合，探討了預(yù)氧化纖維非織造布制備最佳工藝參數(shù)。預(yù)氧化纖維梳理成網(wǎng)后，經(jīng)過針刺加固工藝獲得的非織造布強(qiáng)力差，因此通過混入一定比例的高強(qiáng)耐高溫纖維來改善其成網(wǎng)均勻性和強(qiáng)度。本課題制備了四類以預(yù)氧化纖維為主體的耐高溫過濾

3、材料，分別是預(yù)氧化纖維/PPS纖維耐高溫過濾材料、預(yù)氧化纖維/PPS纖維增強(qiáng)耐高溫過濾材料、預(yù)氧化纖維/芳綸1313纖維耐高溫過濾材料、預(yù)氧化纖維/芳綸1313纖維增強(qiáng)耐高溫過濾材料。結(jié)果表明:1、隨著混入混合纖維的增加，復(fù)合濾料的橫縱向斷裂強(qiáng)度以及斷裂伸長率明顯提高，即橫縱向斷裂強(qiáng)度以及斷裂伸長率隨著混入纖維的重量百分比的增大而增大;2、隨著混合纖維的增加，復(fù)合濾料透氣量降低，平均孔徑減小，孔徑分布更加均勻集中，兩種復(fù)合濾料對粒徑為5

4、μm的顆粒過濾效率基本上達(dá)到了100％，所制備的濾料能適用于現(xiàn)實(shí)情況;3、通過對所得濾料添加基布后，纖維的各項(xiàng)性能指標(biāo)均有所提高，其中，添加PTFE基布的增強(qiáng)復(fù)合濾料橫縱向強(qiáng)力比同比例未加基布的復(fù)合濾料提升四倍，添加玻璃纖維基布的增強(qiáng)復(fù)合濾料橫縱向強(qiáng)力比同比例未加基布的復(fù)合濾料提升六倍。經(jīng)測試，增強(qiáng)復(fù)合濾料平均孔徑更小，孔徑分布更窄，透氣量也有所減小，在一定程度上提高了過濾效率和過濾阻力，其綜合性能更適用實(shí)際工況;4、通過對所得濾料進(jìn)行