【摘 要】
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随着袋式除尘器的普及,高性能纤维滤料作为核心耗材,使用量逐年倍增。滤料经过2～4年的使用后更替废弃。虽然废旧滤料无法作为滤材继续使用,但其依然具有耐高温、抗腐蚀等特点,且强度保持率普遍>70%。目前对于废旧滤料的回收方法存在回收能耗大、成本高,回收条件要求高,易产生二次污染等问题,很难达到产业化回收规模,多组分复合型滤料的回收难度更大。本研究选用聚苯硫醚（PPS）/聚四氟乙烯（PTFE）废旧滤料（
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随着袋式除尘器的普及,高性能纤维滤料作为核心耗材,使用量逐年倍增。滤料经过2～4年的使用后更替废弃。虽然废旧滤料无法作为滤材继续使用,但其依然具有耐高温、抗腐蚀等特点,且强度保持率普遍>70%。目前对于废旧滤料的回收方法存在回收能耗大、成本高,回收条件要求高,易产生二次污染等问题,很难达到产业化回收规模,多组分复合型滤料的回收难度更大。本研究选用聚苯硫醚（PPS）/聚四氟乙烯（PTFE）废旧滤料（PF滤料）为研究模型,在对回收滤料进行预分级（或者筛选）、机械水洗等预处理的基础上,将回收PF滤料配合阻燃树脂、碳纤维织物和阻燃泡沫芯组合铺层设计,采用真空灌注成型工艺制备了三类复合材料板,验证了PF滤料作为纤维增强体在复合材料领域应用的可行性。并对板材进行了弯曲性能、粘结层剥离强度、热机械性能、阻燃性能测试,探究了湿热作用对复合材料的热力学性能及弯曲性的影响。最后根据不同类型复合材料的优势及特点,结合市场产品分析了废旧PF滤料制备的纤维增强复合材料的潜在应用领域。主要研究结果包括:（1）清洗前后PF滤料的宏观及微观形态表明了机械水洗对粉尘颗粒的去除效果良好,旧滤料纤维表面无明显损伤。旧滤料在经纬两个方向的拉伸强度均低于新滤料,拉伸强度保持率分别为70.4%和75.8%。滤料在清洗后未含有毒物质及重金属元素。除氧原子含量有所上升,氟原子含量有所下降以外无显著变化。废旧滤料整体性能保持率高,具有很高的回收价值。（2）复合材料三种粘结层的强度大小排序为:碳纤维面板/滤料>滤料面板/泡沫芯体>碳纤维面板/泡沫芯体。滤料与碳纤维的粘结强度达到了38.2±5.5 N,是相同工艺的碳纤维与泡沫粘结强度的4.1倍。（3）复合材料弯曲测试结果显示,滤料的折旧对双层滤料增强复合材料的产品的弯曲强度及碳纤维蒙皮双层滤料夹芯复合材料的弯曲模量均无显著性影响。滤料作为纤维增强体制备成复合材料能够有效消除滤料的折旧带来强度损失这个劣势。（4）滤料的折旧以及湿热作用都会一定程度降低复合材料的储能模量、损耗模量和Tg。相比新滤料增强复合材料,增强材料为旧滤料的复合材料对湿热的耐久能力更优。（5）由于复合材料的阻燃性受到树脂基体和泡沫芯体的阻燃性过低的影响,提高二者的阻燃级别可显著提升复合材料的阻燃性能,让滤料增强复合材料拥有更广阔的应用前景。
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