随着社会的进步,人们的生活水平有了显著的提高。同时人类赖以生存的自然环境也出现了诸多的问题。空气污染物主要成分是烟尘、S02、NOx等,袋式除尘器主要用于解决此问题,用于袋式除尘器的纤维主要有芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳砜纶纤维等,其中芳纶由于其本身优良的机械性能、耐高温性,热稳定性等得到了广泛的应用。本文以芳纶纤维、芳纶基芳纶针刺非织造材料为研究对象,测试了芳纶纤维的物理性能与耐酸碱性,并对比试样芳砜纶(PSA)纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维以及聚酰亚胺(P84)纤维;对芳纶基芳纶针刺非织造布测试了其物理性能、透气性、孔径、过滤性能,并对比PTFE基芳纶针刺非织造布;进行数据分析,得到研究结果。本文的研究内容与结论有以下几个方面:(1)芳纶纤维的物理性能对芳纶(M-Aramid)纤维的表面形态结构、拉伸性能、热性能进行测试。从表面形态上来看,芳纶纤维表面光滑。芳纶纤维的断裂强力为8.89cN,初始模量为47.58 cN/dtex,使其制品不容易变形。芳纶纤维的DSC曲线表明,玻璃化转变温度Tg为275.3℃,TG曲线表明,起始分解温度为447.9℃,芳纶具有良好的耐热性能。(2)芳纶纤维的耐酸碱性能采用3mol/l,6mol/l,9mol/l的h2so4溶液,2mol/l,4mol/l,6mol/l的naoh溶液,在温度为20℃的条件下,处理24h,测试芳纶纤维的耐腐蚀性。对比分析芳纶纤维分别经过不同浓度h2so4溶液和naoh溶液浸泡处理前后的表面形态、力学性能等性能指标的变化情况。经过不同浓度的h2so4溶液处理后,芳纶纤维表面形态变化明显,尤其是经过9mol/lh2so4溶液处理后,纵向沟槽极深,强度保持率和伸长率保持率均下降到70%以下。经过不同浓度的naoh溶液处理后,芳纶纤维被严重腐蚀,产生沟槽且局部凹陷,经过6mol/lnaoh溶液处理后,强度保持率下降到80%以下,而伸长率保持率维持在90%以上。(3)芳纶基芳纶针刺非织造材料的物理性能对芳纶基芳纶针刺非织造材料的物理性能即表面形态、拉伸性能、热性能等指标进行测试与评价。芳纶基芳纶针刺非织造材料未烧毛面的表面纤维形态光滑,沿纤维纵向有凹槽;烧毛面纤维头端多,有孔洞等损伤,部分纤维呈中腔形态,这样的立体结构可增加对空气中杂质的过滤作用。其横向断裂强度为11.8mpa、纵向断裂强度为9.1mpa,更适用于外应力较大的场合。由芳纶基芳纶针刺非织造材料的dsc曲线可得,其玻璃化转变温度tg为273.2℃,由tg曲线可知,其起始分解温度为442.7℃,更适合用于高温条件下的过滤。(4)芳纶基芳纶针刺非织造材料的过滤性能采用透气性、孔径、残余阻力、清灰周期等指标来表征芳纶基芳纶针刺非织造材料的过滤性能,对芳纶基与PTFE基芳纶针刺非织造材料进行测试与评价。芳纶基芳纶针刺非织造材料的透气率为371.37 mm/s,孔径分布范围是9.75-72.25μm,PTFE基芳纶针刺非织造材料与其相比,透气率为302.65mm/s,孔径分布范围是7.11-64.90μm,由此可得,芳纶基芳纶针刺非织造材料的透气率更大,孔径分布范围更广。因此可得大部分气体都经大孔径孔隙流走。芳纶基与PTFE基芳纶针刺非织造材料在相同的测试条件下,它们的初始动态滤尘效率分别为99.957%、99.949%,均达到了除尘标准,但差距甚小。芳纶基芳纶针刺非织造材料的平均孔径比PTFE基的大3.76μm,使粉尘更易过滤,因此清灰周期较短。两者在正式测试阶段的残余阻力远远大于初始测试阶段,这是由于10000次脉冲喷吹清灰的老化过程使得滤料材料内部结构发生了变化,粉尘更容易进入到滤料内部。