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随着人们环保意识的不断加强,以及对环境改善要求地不断提高,如何更好的减少重工业高温烟气的排放已经成为人们越来越关心的重要话题。因此,开展耐高温过滤材料的相关研究对其产业应用具有重要的指导作用。玄武岩纤维力学性能好,耐高温、耐腐蚀,而且价格低,但其比重大,在梳理时纤维易沉积在针布上,难以得到有效的梳理,同时,纤维无卷曲,纤维之间难以产生有效抱合。聚苯硫醚(PPS)纤维具有良好的热稳定性、化学稳定性、耐腐蚀性及电性能,卷曲性好,这两种纤维都适合用作耐高温过滤材料。通过前期试验发现100%玄武岩纤维梳理出来的纤维网不连续,且均匀性差,因此本课题采用将PPS纤维以不同的重量百分比加入玄武岩纤维中共混,经开松、梳理形成纤网,后经交叉铺网、预针刺和主针刺等工艺制备成复合过滤材料。对玄武岩/PPS纤维网的成网均匀性展开了研究,发现添加PPS纤维,提高了纤维单纤化程度和排列杂乱程度,能有效改善了纤维成网均匀性。论文借助体视显微镜、扫描电镜、电子织物强力仪、滤料测试台等对玄武岩/PPS针刺热轧复合滤料的结构、力学、透气、孔径和过滤等性能进行表征和分析。结果表明:①添加PPS纤维共混制备的复合滤料中纤维与纤维、纤维与基材间的缠结增加;滤料的纵向(CD)、横向(MD)断裂强力均显著提高,尤其是PPS纤维重量百分比占30%滤料MD方向的断裂强力是纯玄武岩滤料的2.5倍。②随着PPS纤维所占重量百分比的增加,玄武岩/PPS针刺复合滤料的孔隙率降低,平均孔径减小,孔径分布趋于集中、均匀,从而使透气量呈明显下降趋势。③添加PPS纤维,玄武岩/PPS针刺复合滤料对多种粒径的过滤效率均得到有效提高,其中对粒径≥10.0μ m颗粒的过滤效率可达93.47%。热轧温度、压力和线速度是影响玄武岩/PPS针刺热轧复合滤料结构和性能的三个重要因素。采用正交试验设计,利用极差分析法和方差分析法,探讨了热轧工艺对复合滤料断裂强力和过滤效率的影响。结果表明:热轧工艺中,热轧温度对复合滤料CD、MD方向的断裂强力在显著水平0.05下均有显著影响,三个因素对复合滤料过滤效率的影响都不显著。综合分析,得出优化后的工艺为热轧温度250℃,热轧压力0.6MPa,热轧线速度2.5m/min。优化工艺条件下测得的玄武岩/PPS针刺复合滤料的CD方向断裂强力为756.3N/5cm,MD方向断裂强力为995.8N/5cm,对2.0μm粒子的过滤效率为92.7%。