[發明專利]一種聚苯硫醚纖維失效定量判斷方法

在審

• 申請號: 202010422859.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111537387A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 楊傳;周中鋒;李濤;張淑霞;劉波;許振華
• 申請（專利權）人: 河北冀研能源科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N23/2202;G01N23/2251;G01N3/08;G01N17/00
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本發明公開了一種聚苯硫醚纖維失效定量判斷方法，包括熱穩定性、外觀形貌、機械強度性和耐化學腐蝕性的定量式判斷。本發明為聚苯硫醚纖維及時更換、維護及運行工況的優化調整提供了新的判斷依據。本發明的失效判斷方法具有操作簡單、有效、成本低，為聚苯硫醚纖維性能優化、工況調整乃至整個環保事業有著十分重要的現實意義。

技術領域

本發明涉及脫硫技術領域，更具體涉及一種聚苯硫醚纖維失效定量判斷方法。

背景技術

石灰石-石膏濕式煙氣脫硫工藝具有效率高、負荷廣、成本低等優點，在我國工業脫硫總量中的占比高達九成。脫硫廢水中的汞具有毒性大、不可自然降解、生物富集性強等特點，對人體健康和生態環境造成了嚴重的危害。Hg²⁺和-SH(硫醚基)分別為典型的軟酸和軟堿，根據軟酸硬堿原理，-SH(硫醚基)對Hg²⁺具有極強的絡合作用，因此，關于用聚苯硫醚纖維脫除廢水中汞離子的研究日益增加。

聚苯硫醚纖維是新型的特種高分子材料，具有優異的耐化學腐蝕性、良好的熱穩定性、優越的抗化學腐蝕性和優良的機械性能及電絕緣性能等特點。該纖維主要用于特種功能的過濾材料，如熱電廠的高溫袋式除塵、垃圾焚燒煙氣過濾、水泥廠煙氣過濾、電絕緣材料、阻燃材料、復合材料等領域。

聚苯硫醚纖維作為新型熱塑性特種工程塑料，分子鏈呈剛性、結晶度達到75％、韌性較差，在熔融過程中易與空氣中的氧氣發生熱氧化交聯反應，致使黏度不穩定，故聚苯硫醚纖維存在脆性大、強度較差的缺點。近年來，在一些煤質變化較大、含硫量較高的工況條件下，聚苯硫醚纖維在高溫有氧環境下，進而發生氧化交聯、大分子鏈斷裂、降解等反應，表觀為纖維發黃、變脆，強度出現很大程度的損失，進而導致纖維材料的失效，使用壽命縮短。若聚苯硫醚纖維失效后不能及時更換、維護，脫硫廢水的除汞工作效率就會降低，進一步造成經濟損失，嚴重影響企業的正常生產，因此限制了聚苯硫醚纖維應用領域的擴展。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種聚苯硫醚纖維失效定量判斷方法，以解決不能及時判定聚苯硫醚纖維失效的問題，為聚苯硫醚纖維及時更換、維護及運行工況的優化調整提供了新的判斷依據。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種聚苯硫醚纖維失效定量判斷方法，包括熱穩定性、外觀形貌、機械強度性、耐化學腐蝕性的定量式判斷，具體判定方法如下：

a、熱穩定性判斷：

將聚苯硫醚纖維試樣剪碎并研磨成粉末狀，取適量粉末狀樣品放入陶瓷坩堝中稱量質量為m₁，然后放入N₂氛圍的加熱裝置中加熱完成后，在干燥室冷卻至室溫，稱量其質量為m₂，并比較與m₁相差是否在±0.2mg范圍內；

b、外觀形貌判斷：

可采用掃描電子顯微鏡進行觀察，將聚苯硫醚纖維用液氮冷卻脆斷，并截取斷面和纖維試樣置于導電膠上，利用掃描電鏡對纖維橫截面和表面進行觀察，得到SEM圖像，比較圖像中纖維結構的致密度是否達到90％；

c、機械強度性判斷：

將聚苯硫醚纖維試樣剪碎，并在溫度20-30℃、相對濕度30-65％的實驗室環境下，采用半自動伸縮儀夾持纖維進行拉伸，檢測纖維斷裂強度是否大于100cN/dtex。

d、耐化學腐蝕性判斷：

將聚苯硫醚纖維試樣剪成100mm細長條狀，稱量質量m₃，并將細長條狀放置于盛有1mol/L稀鹽酸、50-55％濃硫酸的燒杯中進行浸泡，控制浸泡1小時，然后取出用清水清洗干凈，烘干后再進行稱量，記錄數據m₄，并比較與m₃相差是否在±0.1mg范圍內。