芳砜纶纤维作为我国自主研发的并具有独立知识产权的耐高温纤维,它的产业化进程以及应用市场的开发引起诸多行业的关注。芳砜纶纤维具有良好的耐高温性能和阻燃性能,耐高温过滤材料是其主要应用市场之一。本课题为上海特安纶纤维有限公司“用于过滤制品的芳砜纶系列产品开发与应用研究”科研项目的一部分。在前期对芳砜纶纤维针刺非织造布耐高温性能进行研究的基础之上,考虑到实际的工况环境中,通常都含有很多碱性和酸性物质,所以过滤材料的耐化学腐蚀性能,在很大程度上决定了其使用寿命。针对此情况本课题选用具有代表性的氢氧化钠溶液和硫酸溶液分别研究了芳砜纶纤维及其针刺非织造布耐碱性和酸性腐蚀的能力。首先,在一定的温度和时间条件下,采用不同浓度的氢氧化钠和硫酸溶液对芳砜纶纤维进行浸泡腐蚀处理。然后将纤维洗净烘干并在恒温恒湿实验室调湿后,测试其断裂强力、断裂伸长率、细度和卷曲等多项性能指标,考察纤维的耐碱性和酸性溶液腐蚀能力。发现芳砜纶纤维耐硫酸溶液腐蚀的能力远远优于其耐氢氧化钠溶液腐蚀的能力,所以芳砜纶纤维及其制成品更适用于酸性氛围的工况环境下。对四种不同针刺密度的芳砜纶纤维针刺非织造布进行了耐酸碱腐蚀性能试验。通过测试布样厚度、尺寸稳定性、断裂强力、断裂伸长率和孔径情况等多项性能指标,考察布样的耐酸和碱溶液腐蚀性能。发现芳砜纶纤维针刺非织造布耐硫酸溶液腐蚀的能力远远优于其耐氢氧化钠溶液腐蚀的能力,所以该种布样更适用于酸性工况环境下。通过对四种不同针刺密度的芳砜纶纤维针刺非织造布的比较,发现布样抵抗酸、碱溶液腐蚀的能力与布样原先的性能相关。在本课题的研究过程中,发现了一个奇特现象,即经过温度为85℃,浓度为10%的硫酸溶液浸泡处理2小时后,芳砜纶纤维断裂强力和卷曲性能略有下降,针刺非织造布的尺寸稳定性很好,但是布样的断裂强力却有明显增加。为了解释此现象,对芳砜纶纤维进一步试验,发现相同条件硫酸溶液处理后,纤维的细度出现减小,表面摩擦系数略微增加。在纤维细度减小的基础上,通过对针刺加固形式的纤维缠结模型的力学分析表明:芳砜纶纤维经过硫酸溶液处理后细度变细,在布样受拉伸时有助于增强纤维间的缠结并可以提高针刺缠结加固方式对纤维强度的利用率。所以芳砜纶纤维针刺非织造布经过上述硫酸溶液处理后,断裂强力增加的原因主要是因为纤维细度的减小。此外,纤维表面摩擦系数的略微增加也起到了一定的作用。本课题对芳砜纶纤维及其针刺非织造布的耐酸碱腐蚀性能进行了探索性研究。通过对针刺非织造布中纤维缠结模型的力学分析,得出纤维细度的变小,有助于增强纤维之间的缠结,从而使布样断裂强力增加。课题成果对芳砜纶纤维的耐高温过滤市场的开发和针刺非织造布结构的深入研究具有重要的实用价值和指导意义。