(元琛科技)聚苯硫醚(PPS)纖維濾料被廣泛用于工業(yè)爐窯煙氣袋式除塵,在復(fù)雜工況服役過程中需承受各種載荷作用,拉伸載荷最為常見。根據(jù)GB/T 6719(袋式除塵器技術(shù)要求)和GB/T 3923.1(紡織品 織物拉伸性能 第1部分 斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)),對袋式除塵器用PPS濾料樣品進行測試,示意圖如圖所示。
有縫線條樣:對于基布,經(jīng)密為138根/10cm,緯密為52根/10cm,由圖可知基布經(jīng)向峰值載荷為1000N左右,緯向峰值載荷為400N左右;經(jīng)、緯向拉伸曲線均有“平臺”階段,這是由于基布為平紋間隔織物,受拉伸的縱向紗線相互間留有間隔,且橫向紗線對縱向紗線無束縛作用,拉伸到一定程度,縱向紗線急劇向中間收緊,縱向紗線逐一斷裂,表現(xiàn)出載荷不變的情況下,位移持續(xù)增大,類似于“蠕變”現(xiàn)象。對于濾料,PPS濾料經(jīng)向峰值載荷為1100N左右,峰值應(yīng)力為10MPa左右;濾料緯向峰值載荷為1300N左右,峰值應(yīng)力為13MPa左右;由于濾料是緊密的結(jié)構(gòu),未表現(xiàn)出基布拉伸曲線的“平臺”。
對于經(jīng)向拉伸,濾料的拉伸行為分為三個階段。第一階段,濾料的初始拉伸剛度(模量)與基布一致,說明在初始拉伸階段,主要由基布承擔載荷,纖維幾乎不起作用;第二階段,隨著拉伸的進行,纖維集合體與基布組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔載荷,表現(xiàn)出濾料的剛度(模量)低于基布的剛度(模量);第三階段,隨著拉伸的進一步進行,濾料經(jīng)向收緊,再次由基布承擔載荷,濾料表現(xiàn)出與基布一致的剛度(模量)。
針刺纖維取向與緯向重合度高,對于緯向拉伸,濾料的拉伸曲線也分為三個階段。第一階段,纖維與基布共同承擔載荷,表現(xiàn)出濾料的剛度(模量)略低于基布的剛度(模量);第二階段,抱合緊密的針刺取向纖維主要承擔載荷,曲線一直上升,峰值強力高于經(jīng)向;第三階段,隨著拉伸強力的增大,基布不足以承受載荷,開始斷裂,曲線表現(xiàn)出鋸齒狀“抖動”,直至濾料整體失效。
有縫線條樣拉伸實質(zhì)上依靠縫線的強度或縫線與濾料之間的剪切作用。如圖所示,經(jīng)向拉伸時,縫線道數(shù)較多,縫線完整性好,因此濾料拉伸剛度(模量)較高;經(jīng)向拉伸分為三個階段,先是彈性階段,模量較大,到達屈服點后進入塑性變形階段,模量降低,載荷進一步增加,直至縫線逐一斷裂。緯向拉伸時,縫線道數(shù)較少,拉伸過程可分為兩個階段,彈性階段,模量保持不變,載荷一直增大,到達一定程度后,縫線逐漸嵌入濾料,隨后逐一斷裂,直至濾料失效。
剪切條樣:剪切條樣拉伸的實質(zhì)為剪切拉伸,而非軸向拉伸。如圖所示,無縫線與有縫線濾料經(jīng)向初始剪切拉伸模量一致;應(yīng)變達到2.6%左右后,有縫線條樣依靠縫線互鎖作用,模量較大,承載能力較強,峰值載荷為680N左右;無縫線條樣無縫線限制,濾料直至剪切撕裂,模量較低,峰值載荷為350N左右,隨后基布絲逐一斷裂。因此,在濾料服役過程中,應(yīng)保證濾料受力均勻,以免出現(xiàn)剪切效應(yīng),使濾料失效。(元琛科技)