Preparazione e proprietà di Aramid 1414 Materiale filtro non tessuto puntato da ago

Negli ultimi anni, l'uso di filtri per sacchetti per controllare la polvere di gas di combustione ad alta temperatura ha attirato molta attenzione. I filtri del sacchetto sono dispositivi di filtraggio della polvere secca adatti per catturare polvere fine, secca e non fibrosa. Il componente centrale è la borsa da filtro e il materiale della borsa del filtro determina direttamente le varie esibizioni del filtro della borsa. I materiali comunemente usati per i sacchetti da filtro per sacchetti sono poliestere, polipropilene, nylon, ecc. Tuttavia, i materiali del filtro tessuti da poliestere, polipropilene, nylon e altre fibre sono adatti solo per l'uso come materiali del filtro a temperatura ambiente e non sono adatti per l'uso ad alto livello ambienti di temperatura.Aramid 1414 è una fibra ad alte prestazioni con alta resistenza, alte modulo, resistenza ad alta temperatura, bassa restringimento termico e altre caratteristiche. La sua resistenza alla rottura è 194-221 CN/Dtex, il modulo iniziale è 4634-8650 CN/DTex, la temperatura di transizione del vetro è di circa 345℃e può resistere ad alta temperatura di 500℃senza decomposizione. Non è facile da bruciare e ha proprietà autoestinua. Pertanto, se Aramid 1414 viene utilizzato come materia prima per preparare i sacchetti da filtro per sacchetti per un ambiente di gas di combustione ad alta temperatura, può dare ai sacchi del filtro eccellenti proprietà meccaniche e resistenza ad alta temperatura. Secondo il metodo di elaborazione, i sacchetti per filtri per sacchetti possono essere realizzati intrecciati, non tessuti e compositi. Tra questi, il non tessuto puntato da ago è ampiamente utilizzato nel campo della filtrazione del gas, rappresentando circa il 70%. Non tessuto a pugno di agoIl tessuto è un tessuto non tessuto a secco. Viene realizzato per allentando, pettinando e posando fibre corte in una rete in fibra, quindi rafforzando la rete in fibra con aghi e eseguendo adeguatamente il trattamento che prevede il calore, in modo che le fibre siano intrecciate e legate tra loro per ottenere il risultato di rinforzo. Ha le caratteristiche del flusso di processo corto, velocità di produzione rapida, alta uscita, basso costo e ampia applicazione. L'autore ha utilizzato Aramid 1414 come materia prima per preparare il materiale a filtro non tessuto a punta aramide 1414 e ha studiato le prestazioni di materiale filtrante Aramid 1414 non tessuto, al fine di fornire un riferimento per lo sviluppo di materiale per filtro Aramid 1414 non tessuto.

1 esperimento

1.1Materia prima

1.2Aramid 1414: Specifica 1.44 Dtex×50 mm, resistenza alla rottura 17,65 cn/dtex, rompere l'allungamento 7. 60%, densità 1,38 g/cm3, prodotta da DuPont Company, USA.

1.2 Strumenti e attrezzature

VHX-600 Microscopio tridimensionale ultra profondi: realizzato da Japan Keyence Corporation; Tester di rigidità del tessuto automatico LFY-207: realizzato dallo Shandong Textile Science Research Institute; Tester di invecchiamento UV Q-Lab: realizzato da Q-Lab Corporation degli Stati Uniti; Bilancia elettronica FA2004: realizzato da Mettler Toledo della Svizzera; Tester statico di tipo di attrito YG341N: realizzato da Ningbo Dahe Instrument Co., Ltd.; LFY-601 Metodo verticale Fabric Flame Flame Performance Tester: realizzato dal Shandong Textile Science Research Institute; TSI-8130A Tester filtro automatico: realizzato da TSI Corporation degli Stati Uniti; YG065-250 Tester di resistenza al tessuto elettronico multifunzionale: realizzato da Shanghai Precision Instrument Co., Ltd.; Forno a temperatura costante a otto cesti: realizzato da Wenzhou Darong Textile Instrument Co., Ltd.; Macchina da punzonatura a aghi WL-GZ-A-800: realizzato da Taicang Shuangfeng non weewoven Equipment Co., Ltd.

1.3 Preparazione di Aramid 1414 Materiale filtro non tessuto puntato da ago

Il processo di preparazione di Aramid 1414 Materiale del filtro non tessuto puntato ad ago si sta aprendo, miscelando, pettinatura, dedicando a incrocio, pretenuti, puntato da aghi e pressione a caldo nel feltro. La funzione di apertura è quella di allentare le fibre, decomporre i grandi blocchi di fibre aggrovigliate in fasci e rimuovere le impurità nelle fibre; La funzione della pettinatura è quella di trasformare i fasci di fibre in fibre singole e rimuovere ulteriormente le impurità e mescolarli uniformemente; La funzione della posa è quella di gettare una rete in fibra a livello singolo in una rete a fibra singola multistrato; La funzione del pretenuto è quella di perforare la rete in fibra con elevata soffocità e coesione a bassa fibra dall'alto verso il basso attraverso l'ago; La funzione dell'ago principale è quella di adagiare sul retro della rete in fibra pre-bistenuta, portare le fibre sul retro della rete di fibre all'interno della rete in fibra, aumentare l'entanglement tra le fibre, migliorare la forza della Web in fibra, e rendere la superficie del prodotto piatta e liscia. Aramid 1414 Materiali a filtro non tessuto a punta di ago con densità di superficie di 420, 500 e 570 g/m2 sono stati ottenuti con una densità di pugno di ago di 150 forature/cm2 e sono stati contrassegnati come 1#, 2#e 3#campioni, rispettivamente.

1.4 Analisi e test

Morfologia superficiale: a temperatura ambiente, è stato utilizzato un microscopio elettronico tridimensionale per osservare la disposizione delle fibre e la struttura morfologica microscopica del campione, con un ingrandimento di 500 volte.

• Densità superficiale: è stato utilizzato un equilibrio analitico elettronico per valutare accuratamente la massa del campione di materiale del filtro e calcolare la sua densità superficiale. Ogni campione è stato testato 30 volte e il valore medio è stato preso.
• Spessore: lo spessore del campione è stato testato lungo la direzione diagonale usando un indicatore di spessore. La piastra di pressione del calibro di spessore aveva un peso morto di 50 g e la piastra di pressione rimaneva per 30 s ogni volta. Ogni campione è stato testato 30 volte e il valore medio è stato preso.
• Proprietà meccaniche: Secondo GB /T 3923.1-2013 "Proprietà dei tessuti dei tessuti dei tessuti Parte 1: Determinazione della resistenza alla rottura e allungamento a rottura (metodo della striscia)", il misuratore di resistenza al tessuto elettronico viene utilizzato per testare la resistenza alla rottura e l'allungamento a Break del campione, la distanza di serraggio è di 200 mm e la velocità di stretching è di 100 mm/min; Secondo GB /T 19976-2005 "Determinazione della resistenza allo scoppio dei tessuti (metodo a sfera di acciaio)", il misuratore di resistenza al tessuto elettronico viene utilizzato per testare la resistenza allo scoppio del campione e la velocità di scoppio è di 100 mm /min. Stabilità dimensionale: in primo luogo, tagliare il campione in 10 cm×10 cm e segnare la longitudine e la latitudine con una penna, quindi posizionare il campione in un 150℃Il forno, e dopo 8 ore di trattamento di riscaldamento, tiralo fuori e usa un righello per misurare le dimensioni riscaldate.
• Prestazioni di invecchiamento del calore: in primo luogo, tagliare il campione in 50 mm×250 mm, quindi mettilo in un tester di invecchiamento UV. Nelle condizioni di temperatura 180℃e luce 0,68 W/m2, età rispettivamente per 48, 72 e 96 ore, quindi lo prendi per il test di resistenza alla rottura radiale.
• Prestazioni di filtrazione dell'aria: prima, tagliare il campione in 15 cm×15 cm, quindi utilizzare un tester filtro automatico per testarlo. La portata dell'aria è di 26 L/min.
• Performance antistatica: secondo GB /T 12703. 1-2021 "Metodo del test elettrostatico per le prestazioni elettrostatiche Parte 1: Metodo di ricarica Corona", per primo, tagliare il campione in 45 mm×45 mm, quindi utilizzare il tester elettrostatico in tessuto a induzione per testare, la tensione di scarico è di 10 kV, la velocità è di 1 500 r/min e il tempo di prova è di 30 s. Prestazioni ritardanti di fiamma: in primo luogo, taglia il campione in 300 mm×80 mm, quindi fissare il campione sul metodo verticale Fabric Flame Performance Tester con un morsetto, regolare l'altezza della fiamma a (40±2) mm, quando il campione viene acceso per 12 s, il dispositivo di fiamma automatico esce automaticamente e vengono registrati i tempi di combustione continua e la lunghezza danneggiata del campione.

2 risultati e discussioni

2.1 Microstruttura

TLe fibre nell'Aramid 1414 del campione di materiale non tessuto puntato con ago sono disposte in modo tridimensionale disordinato, con più pori tra le fibre e le fibre sono soffici; I diametri delle fibre sono relativamente piccoli e la superficie specifica per fibra è grande, il che ha un migliore effetto di adsorbimento su alcune particelle di fumo fine ed è adatto per l'uso come materiale del filtro.

2.2 Spessore e densità superficiale

TEcco una correlazione positiva tra lo spessore e la densità superficiale del materiale filtro non tessuto a ago aramide 1414. Man mano che lo spessore del materiale del filtro non tessuto aramico 1414 aumenta, il numero di fibre nel materiale del filtro aumenta, le fibre sono più strettamente intrecciate, lo spessore del materiale del filtro trasformato è più uniforme e lo spessore irregolare del materiale è più piccolo.

2.3 Proprietà meccaniche

TLa resistenza alla frattura di Aramid 1414 Materiali a filtro non tessuto puntato da ago è rispettivamente 3#, 2#e 1#. Questo perché quando la densità della superficie e lo spessore di Aramid 1414 Materiali a filtro non tessuto a punta di ago aumentano gradualmente, aumenta il numero di fibre, aumenta la coesione, le fibre sono strettamente collegate e impigliate e non è facile da far scivolare le fibre, Quindi la resistenza alla frattura aumenta; L'allungamento a rottura dei tre materiali a filtro non tessuto a punta di ago Aramid 1414 è rispettivamente 1#, 2#e 3#. Questo perché all'aumentare della densità della superficie, l'entanglement tra le fibre diventa più stretto, il numero di fibre che devono essere spezzate quando si estendono fino a quando la rottura è anche più, più densa è l'entanglement, peggio è la capacità di slittamento relativa e maggiore è l'allungamento a pausa; Le tre aramidi la resistenza a rottura radiale del campione di materiale non tessuto a punta di ago 1414 è significativamente maggiore di quella della direzione della trama. Questo perché la rete in fibra è disposta radialmente e la resistenza alla rottura radiale è fornita dalla maggior parte delle fibre, mentre la resistenza alla rottura della trama si basa sulla forza di entanglement tra le fibre, quindi la resistenza alla rottura radiale è maggiore.TEla scoppendo la forza e la forza esplodere dei tre materiali a filtro non tessuto a punta di ago Aramid 1414 sono 3#, 2#e 1#da grandi a piccoli. Il motivo è che quando lo spessore e la densità superficiale aumentano gradualmente, la disposizione tra le fibre diventa più stretta, l'interlacing e l'entanglement diventano più completi e più fibre sono collegate in un singolo punto di entanglement, meno è probabile che venga spostato dalla forza quando scoppi, quindi anche la forza richiesta per lo scoppio è maggiore. Pertanto, maggiore è lo spessore e la densità superficiale del materiale del filtro, maggiore è la resistenza allo scoppio.

2.4 Stabilità dimensionale

WE può vedere che le dimensioni dei tre materiali a filtro non tessuto a punta aramide 1414 non cambiano quando la temperatura è inferiore a 180℃; Dopo che la temperatura raggiunge i 210℃, i campioni 1# e 2# si riducono leggermente, mentre il campione 3# non cambia, il che mostra che il materiale a filtro non tessuto aramide 1414 ha una buona stabilità dimensionale ed è molto efficace se usato come filtrazione a gas di combustione ad alta temperatura prodotto.

2.5 Resistenza all'invecchiamento

WE può vedere che dopo 48 ore di invecchiamento del calore, la resistenza alla rottura radiale dei tre materiali a filtro non tessuto a punta di ago 1414 non ha quasi alcun cambiamento; Dopo 72 e 96 ore di invecchiamento del calore, la resistenza a rottura radiale dei campioni diminuisce leggermente e maggiore è la densità superficiale, minore è la diminuzione, poiché la materia prima aramide 1414 del materiale del filtro non tessuto puntato con ago ha una buona resistenza all'invecchiamento. Aramid 1414 Materiale filtro non tessuto puntato da ago ha una buona resistenza all'invecchiamento ed è adatto per l'uso in ambienti difficili.

2.6 Performance antistatica

Esistono molti metodi per testare le prestazioni antistatiche dei tessuti, tra cui il metodo di ricarica corona, il metodo di attrito manuale, il metodo di resistività, il metodo di carica, il metodo di attrito meccanico rotante, il metodo di resistenza alla perdita di fibre, il metodo di tensione statica dinamica, il metodo di attrito meccanico orizzontale, ecc. loro, l'indice di test del metodo di ricarica corona è l'emivita della tensione statica, che presenta i vantaggi di una semplice operazione e una buona riproducibilità dei dati. Più piccola è l'emivita del materiale, più veloce è il decadimento e migliore è la performance antistatica.IOT si può vedere che l'emivita dei tre tipi di materiali a filtro non tessuto a punta aramide 1414 è 3#, 2# e 1# da grande a piccolo, indicando che le prestazioni antistatiche del campione 1# sono le migliori e la performance antistatica dei campioni 2# e 3# è seconda. La prestazione antistatica del tessuto è correlata al suo spessore. Più piccolo è lo spessore, migliore è la sua prestazione antistatica.

2.7 Performance ritardanti di fiamma

TIl tempo di combustione continuo dei tre tipi di materiali a filtro non tessuto a punta di ago Aramid 1414 è rispettivamente 1#, 2#e 3#. Il motivo è che il tempo di combustione continua del materiale del filtro ha una certa relazione con lo spessore e la densità superficiale del tessuto non tessuto puntato con ago. La densità superficiale aumenta e il tempo di combustione continua diminuisce. Poiché Aramid 1414 è una fibra chimica a fiamma ad alta prestazione, non si verifica un fenomeno fumante durante la combustione. La lunghezza del danno a combustione dei tre tipi di campioni di materiale per filtro non tessuto a punta di aramide 1414 è relativamente piccola, indicando che le prestazioni ritardanti di fiamma del materiale del filtro non tessuto a punta aramide 1414 è buona.

2.8 Prestazioni di filtrazione dell'aria

TLa porosità media dei tre tipi di materiali filtranti non tessuti aramide 1414 è 3#, 2#e 1#, rispettivamente. Il motivo è che la porosità del materiale del filtro è correlata al diametro della fibra, al processo di punta dell'ago, allo spessore, alla densità della superficie e alle prestazioni di filtrazione del materiale del filtro a punta di ago. All'aumentare dello spessore e della densità superficiale del materiale del filtro, la porosità dell'Aramid 1414 il materiale di filtro non tessuto puntato ad ago aumenterà di conseguenza; L'efficienza dell'aria di filtrazione dell'aria dei tre tipi di materiali a filtro non tessuto a punta aramide 1414 è rispettivamente 3#, 2#e 1#. Il motivo è che quando lo spessore e la densità superficiale del campione aumentano, aumenta il numero di fibre nella rete in fibra e aumenta il grado di intreccio tra le fibre, migliorando così le prestazioni della filtrazione.

3 Conclusione

UN. Le proprietà meccaniche, la stabilità dimensionale, le proprietà antistatiche, le proprietà ritardanti della fiamma e le prestazioni di filtrazione dell'aria di Aramid 1414 Materiali filtranti non tessuti a punta di ago sono tutti correlati alla loro densità e spessore superficiale.

B. Con l'aumento della densità superficiale, la resistenza alla rottura dell'Aramide 1414 Materiali a filtro non tessuto puntato ad ago aumenta Le proprietà ritardanti di fiamma diminuiscono e l'efficienza della filtrazione dell'aria aumenta.

C. Le prestazioni di filtrazione degli aramidi 1414 per il filtro non tessuto in fibra di fibre sono eccellenti sono eccellenti e hanno ampie prospettive di applicazione nel campo di ambienti di gas di combustione ad alta temperatura.

Per saperne di più:RStato di ricerca e progresso delle fibre aramidiche