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水泥厂用聚四氟乙烯覆膜滤袋性能优化
作者:管理员    发布于:2016-05-14 09:00:54    文字:【】【】【

  1前言近年,环保部门对水泥工业的排放严格管控,出现了一种新型滤料一覆膜滤料。该覆膜滤料的关键膜材是ePTFE微孔滤膜,此薄膜的微孔结构改变了普通滤料的过滤机理,由普通滤料的深层过滤转变成为表面过滤。

  性能良好的滤料必须有合适的空隙和结构12,ePTFE薄膜是立体网状、交叉微孔结构,这种微孔滤料可以补集大多数粉尘颗粒,使粉尘无法通过该膜的表面到膜或者基材中去。

  目前,水泥厂普遍出现滤袋上的薄膜破损的现象,薄膜一旦破损,粉尘则迅速进入基材,在基材上形成板实致密的粉饼层,过滤阻力增加,清灰周期变短,滤袋提早老化,致使滤袋失效。

  薄膜出现破损的情况主要是以下两处:(1)覆合的过程。覆膜滤料的制备由薄膜和基材在热压的条件下进行覆合,薄膜在高温受载时,容易出现蠕变现象,发生应力松弛,造成破损。(2)缝制、运输、包装、装袋的过程。

  在缝制成袋、运输、装袋过程中,免不了滤袋的摩擦,例如在安装过程中,送袋这环节时,即便有安装袖套的保护,在速度过快时,薄膜与袖套直接摩擦,很容易造成小裂缝的出现。

  薄膜的易蠕变性质与温度、结晶度有关,结晶度过高或过低对蠕变都有影响16;同时ePTFE抗磨损性较差,提高薄膜的耐磨性,可以降低在制备到安装过程中,滤袋破损的几率,所以提高薄膜的力学性能迫在眉睫。

  本研究试图采用物理改性方法,在不改变材料成分的情况下,采用简单设备,对薄膜进行热收缩改性,分析不同定量热收缩率下,ePTFE薄膜力学性能变化规律。

  2材料和方法以PTFE分散树脂双向拉伸制备的微孔薄膜为,改性前,纤维排列稀疏,节点排布不紧凑,该种结构使得膜的抗拉能力变差。经过改性处理后,纤维和节点整齐紧密排列,取向度高。试样b的微观形貌变化与试样a几乎一致,有效证明热收缩对改进薄膜微观结构的有效性,从而提高了薄膜的力学性质。

  拉伸e-PTFE微孔膜中充满了由微细纤维连接结的微孔结构,完全烧结会使微细纤维重新熔合为密实结构,因此只能对其进行适度烧结,这就会造成薄膜成孔的稳定性不佳。当被拉伸的预成型品加热到熔点以上时,结晶相逐渐转变为无定型相,结晶结构中的无定型部分沿着结晶轴做较大的滑动,由于纤维和结点的阻碍,在应力下阻止了这种滑动。经过改性后,微纤维可试样b改性前试样b改性后以通过释放能量回复到微粒状态而缩短,薄膜发生定量回缩,增加取向度增加,从而达到提高其强度和模量的目的。

  4.4耐磨性能对比将试样a未进行改性的薄膜与基材热压复合制成覆膜滤料an热收缩30改性后的薄膜与基材热压复合制成覆膜滤料a2;试样b未进行改性的薄膜与基材热压复合制成覆膜滤料bn热收缩20改性后的薄膜与基材热压复合制成覆膜滤料b2.对以上四个滤料试样,进行耐磨性能测试,测试内容包括两个部分:⑴相同摩擦次数下,观察外观情况(见表1);⑵在外观出现破损的情况下,记录摩擦次数(见表2)。

  从表1中可以看到,覆膜滤料ai和覆膜滤料a2在相同摩擦次数下ai的外观就已经出现即将破损的趋势,而a2外观没有改变;在外观都出现破损的情况下,ai的耐磨次数也不及a2.覆膜滤料b也出现和a致的情况,如表2中所示,薄膜改性后的覆膜滤料b2耐磨性能也优于未改性的滤料bi.从以上两表数据可以得到,经过热改性后的薄膜制成的覆膜滤料耐磨性能得以提升,能有效降低覆膜滤料加工、运输、安装等环节中磨损的概率,提高滤袋的使用寿命。

  5结论针对水泥厂出现覆膜滤袋上薄膜破损的情况,采用热改性的方法,适当提高薄膜的结晶度,使薄膜内部的纤维释放能量回复,取向度增加,纤维节点排列整齐,微观结构得到了改善。在热压覆合时,热改性后的薄膜的蠕变性降低,应力松弛的情况减少;在耐磨性测试时,热改性后的覆膜滤料在相同摩擦次数下外观表现更好,在出现破损的情况下承受更多的摩擦次数。该热改性的方法微孔膜断裂伸长率和大力,提高薄膜的耐摩擦性能,从根本上解决了覆膜滤料破损的问题。薄膜力学性能的提升,覆膜滤袋的承受外力的能力也相应得以提高,降低了表1覆膜滤料a耐磨性能对比表类别摩檫次数外观情况耐磨次数外观情况覆膜滤Wa,摩檫处变薄出现破洞覆膜滤料几乎没有变化出现破洞表2试样b耐磨性能对比表类别摩檫次数外观情况耐磨次数外观情况覆膜滤料出现摩损条状纹路,变薄,薄膜少许脱落出现破洞覆膜滤料匕2几乎没有变化出现破洞薄膜磨裂的概率,有效保证水泥厂除尘环节中覆膜滤袋的正常运作。

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