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我国高耗能企业迅猛发展的同时也伴随着高温烟尘的产生,这些高温烟尘不仅带有毒害物质,还导致了大气污染加重,雾霾现象增多。大气烟尘污染的治理工作推动了袋式除尘行业的迅速发展,而滤袋是袋式除尘器的核心部件,研究滤袋中滤料的性能便显得尤为重要。聚苯硫醚纤维由于其较好的综合性能成为袋式除尘器中使用最广泛的一种滤料,它的使用温度在180℃左右,但很多工业生产排出的烟尘温度可达200℃,甚至更高。因此,提升聚苯硫醚纤维热稳定性的研究具有重要的现实意义。近年来,通过添加填料的方法来有效提升聚苯硫醚的热性能成为该领域的研究热点。本文以聚苯硫醚为主要原料,通过添加改性海泡石和抗氧剂来提升其耐高温性能。利用双螺杆挤出机对其进行熔融共混,成功制备出耐热性能更好的聚苯硫醚复合材料。实验研究了海泡石改性前后的结构特征和表面性质,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外(FTIR)、差热分析(DSC)等表征手段对添加了填料的聚苯硫醚进行了探究和分析,进一步了解改性聚苯硫醚复合材料的性能。在此基础上,构建出聚苯硫醚改性前后的纤维过滤介质模型,并采用CFD-DPM方法对其性能进行数值模拟,得到如下结论:(1)采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)等仪器对有机改性之后的海泡石进行表征分析,研究结果显示:与未改性的海泡石相比,海泡石的纯度和疏松度均得到提高,有机改性之后的海泡石黏土具有更好的稳定性和亲油性,分散性能也更好,且海泡石内部的孔道被打开,初始晶体结构未遭到破坏。(2)通过双螺杆挤出机进行熔融共混,成功制备了海泡石/聚苯硫醚复合材料,差示扫描量热(DSC)结果表明:添加了2wt%有机改性海泡石和0.1wt%的1098抗氧剂的聚苯硫醚复合材料,其初始分解温度提升了27℃;采用SEM、FTIR和XRD等仪器分析讨论了添加填料之后对聚苯硫醚结构和性能的影响,结果显示:有机海泡石在聚苯硫醚基体中成纳米及微米级别分散,未发生团聚现象,和聚苯硫醚界面结合性能良好,且聚苯硫醚的初始结构没有受到影响。(3)本文对构建的7个纤维过滤介质模型内部进行CFD-DPM气固两相流数值模拟。在含尘过滤阶段,随着迎面风速的增大,纤维过滤介质模型的压力损失也随之增大,而过滤效率受过滤风速影响较小。当颗粒粒径>5μm时,纤维模型的捕集效率接近99.99%。由此可知,添加少量的填料的聚苯硫醚纤维和未添加的纯聚苯硫醚纤维的过滤效率和压降差别不大,少量的填料不会对纤维的过滤性能产生较大影响,通过添加有机海泡石提升聚苯硫醚耐温性具有可行性,模拟结果为海泡石/聚苯硫醚复合纤维材料的制备提供了理论基础。