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揭秘PPS滤料拉伸性能情况介绍 聚苯硫醚纤维滤料拉伸性能探究

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聚苯硫醚(PPS)纤维滤料被广泛用于工业炉窑烟气袋式除尘,在复杂工况服役过程中需承受各种载荷作用,拉伸载荷最为常见。PPS纤维经过梳理机梳理,单纤维轴向与纤网轴向一致,纤维间首尾相连,形成单层纤网。


揭秘PPS滤料拉伸性能情况介绍 聚苯硫醚纤维滤料拉伸性能探究


纤网随铺网小车往复铺网(铺网小车速度为

揭秘PPS滤料拉伸性能情况介绍 聚苯硫醚纤维滤料拉伸性能探究

),并跟随传送帘向前移动(速度为

揭秘PPS滤料拉伸性能情况介绍 聚苯硫醚纤维滤料拉伸性能探究

),如此交叉铺网,纤维轴向(纤网轴向)与滤料轴向(纤网运动方向)成一定角度


(纤维取向角)

图像 4.jpg




经计算,元琛科技生产的PPS纤维取向角


为5°。由此可见,滤料中纤维取向几乎与滤料横向一致,经针刺后,横向强度必然远大于纵向,因此需在两层纤网之间添加平纹机织布,以提供经向强力。实际上,PPS纤维经梳理机梳理并非完全成相互顺直、平行的单纤维状态,两层纤网与基布经针刺缠结后,随着滤料的牵伸,单纤维在滤料结构中空间状态较为复杂,难以结构化建模。


根据GB/T 6719(袋式除尘器技术要求)和GB/T 3923.1(纺织品 织物拉伸性能 第1部分 断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)),对袋式除尘器用PPS滤料样品进行测试。


图像 5.jpg


从宏观角度,忽略纤维的空间路径与缠结,将滤料看成一个整体。滤料与普通二维织物不同,其在厚度方向上存在“纤维层—基布层—纤维层”的三级结构,且厚度不可忽略,可认为是一种三维织物。由于滤料在x,y,z方向的结构各有不同,因此滤料是正交各向异性材料。


图像 6.jpg


滤料的基本弹性参数如表所示。

Exx/ MPa

Eyy/ MPa

E45°/ MPa

Gxy/ MPa

Gyx/ MPa

vxy

vyx

35

80

20

5.7

6.0

0.31

0.27

1、无缝线条样






PPS滤料经向峰值载荷为1100N左右,峰值应力为10MPa左右;滤料纬向峰值载荷为1300N左右,峰值应力为13MPa左右。对于经向拉伸,滤料的拉伸行为分为三个阶段。第一阶段,主要由基布承担载荷,纤维几乎不起作用;第二阶段,纤维集合体与基布组成的复合结构共同承担载荷;第三阶段,滤料经向收紧,再次由基布承担载荷。对于纬向拉伸,滤料的拉伸曲线也分为三个阶段。第一阶段,纤维与基布共同承担载荷;第二阶段,抱合紧密的针刺取向纤维主要承担载荷;第三阶段,基布不足以承受载荷,开始断裂,曲线表现出锯齿状“抖动”,直至滤料整体失效

2、有缝线条样



有缝线条样拉伸实质上依靠缝线的强度或缝线与滤料之间的剪切作用。经向拉伸分为三个阶段,先是弹性阶段,模量较大,到达屈服点后进入塑性变形阶段,模量降低,载荷进一步增加,直至缝线逐一断裂。纬向拉伸时,缝线道数较少,拉伸过程可分为两个阶段,弹性阶段,模量保持不变,载荷一直增大,到达一定程度后,缝线逐渐嵌入滤料,随后逐一断裂,直至滤料失效。

3、剪切条件




剪切条样拉伸的实质为剪切拉伸,而非轴向拉伸。无缝线与有缝线滤料经向初始剪切拉伸模量一致;应变达到2.6%左右后,有缝线条样依靠缝线互锁作用,模量较大,承载能力较强,峰值载荷为680N左右;无缝线条样无缝线限制,滤料直至剪切撕裂,模量较低,峰值载荷为350N左右,随后基布丝逐一断裂。因此,在滤料服役过程中,应保证滤料受力均匀,以免出现剪切效应,使滤料失效。



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