一種含聚四氟乙烯的耐高溫濾料定量分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐高溫濾料的定量分析分析領(lǐng)域，具體涉及一種含聚四氟乙烯的耐高 溫濾料定量分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以資源、能耗為主的重工業(yè)（電力、鋼鐵、化學(xué)等）也得 到了迅速的發(fā)展。然而，作為一種高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)，重工業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境的 可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的威脅，如高溫?zé)煔?、煙塵類顆粒物的排放等。若不對(duì)其采取有效的 治理，必將直接影響人的健康甚至生命安全。為此環(huán)保部制定新標(biāo)準(zhǔn)，《鍋爐大氣污染物排 放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T13271-2014)規(guī)定排塵濃度為50mg/m3,重點(diǎn)地區(qū)為30mg/m3。
[0003] 工業(yè)除塵技術(shù)的主要目的是降低煙氣顆粒物的排放、減少大氣污染，而袋式除塵 技術(shù)在除塵效率、設(shè)備要求等方面的優(yōu)勢(shì)而備受青睞。耐高溫濾料作為除塵器的核心，直接 關(guān)系到除塵器的使用狀況。其中含聚四氟乙烯的耐高溫濾料以其耐熱、耐腐蝕、力學(xué)性能穩(wěn) 定、絕緣性好、耐摩擦、過濾效率高等優(yōu)點(diǎn)而成為耐高溫濾料的主要產(chǎn)品之一。但國(guó)際市場(chǎng) 上各種纖維的價(jià)格不等，其產(chǎn)品價(jià)格和過濾效果也不盡相同。目前，我國(guó)乃至國(guó)際上尚未統(tǒng) 一耐高溫濾料定量分析的方法及標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段對(duì)混合纖維產(chǎn)品的定量分析主要采用溶解法 和手工分解法，但是對(duì)于含聚四氟乙烯的耐高溫濾料組成成分而言，一方面，可溶的溶劑極 少，且多為強(qiáng)極性溶劑，毒性較大；另一方面，溶劑法不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量廢液，造成環(huán)境 污染，而且環(huán)境、人為因素等對(duì)結(jié)果存在一定的影響。含聚四氟乙烯的耐高溫濾料以纖維水 刺、針刺、水刺針刺結(jié)合、織造、后整理等加工工藝制備，手工無法進(jìn)行分解。因此研究制定 準(zhǔn)確可靠、操作簡(jiǎn)單的耐高溫濾料定量分析方法已經(jīng)迫在眉睫。
[0004] 密度是纖維的主要特征指標(biāo)之一，其大小取決于自身的物質(zhì)成分、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu) 及形態(tài)結(jié)構(gòu)等。測(cè)定密度的方法主要有：液體浮力法、比重瓶法、密度梯度法等。聚四氟乙 烯的密度約為2. 2g/cm3,其它耐高溫濾料組分的密度較低，一般在1. 5g/cm3左右，密度的差 距為采用密度法進(jìn)行定量分析提供了可能。但是，耐高溫濾料密度介于二者之間，超過了密 度梯度法的測(cè)量范圍；而比重瓶法對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高且實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)；相對(duì)二者而言， 液體浮力法對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求不高且簡(jiǎn)便易行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于提出了一種含聚四氟乙烯的耐高溫濾料定量分析方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案為：
[0007] 本發(fā)明涉及一種耐高溫濾料定量分析方法，該耐高溫濾料由聚四氟乙烯和第二組 分X纖維組成或由聚四氟乙烯組成，采用液體浮力法對(duì)所述耐高溫濾料進(jìn)行定量分析，包 括以下步驟：
[0008] (1)將樣品去油后，真空干燥至溶劑全部除去，分別稱重，所述樣品為聚四氟乙烯 纖維、第二組分X纖維及所述耐高溫濾料，分別記為mQPTFE、mQX、mQX/PTFE;
[0009] (2)將去油后的樣品分別放入離心管中，倒入液體介質(zhì)至試樣完全浸沒；
[0010] (3)分別將離心管依次經(jīng)過離心、煮沸、抽真空處理，使液體介質(zhì)充分浸潤(rùn)樣品并 完全脫泡；
[0011] (4)分別將離心管緩緩放入裝滿相同液體介質(zhì)的燒杯中，取出樣品，靜置后測(cè)量樣 品在液體介質(zhì)中的質(zhì)量，分別記為m1PTFE、mlx、mlx/PTFE;
[0012] (5)利用式⑴分別計(jì)算PX、PPTFE、PX/PTFE的值，將計(jì)算值與式（II)帶入到式 (III)中，計(jì)算得到耐高溫濾料中第二組分X纖維質(zhì)量mx和耐高溫濾料中聚四氟乙烯纖維 質(zhì)量mPT?的值，再分別帶入到式（IV)和式（V)計(jì)算得到樣品的組分含量：
[0013]
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[0018] 其中，P。為液體介質(zhì)的密度。
[0019] 本發(fā)明的第一優(yōu)選技術(shù)方案為：第二組份X纖維選自有機(jī)纖維，選自聚酰亞胺纖 維、聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙噁唑纖維、聚苯并咪唑纖維、或 其它密度與聚四氟乙烯纖維不同的，用于制備耐高溫濾料的纖維中的一種。
[0020] 本發(fā)明的第二優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（1)中，所述樣品采用去油劑去油，去油劑 優(yōu)選四氯化碳和乙醇。
[0021] 本發(fā)明的第三優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（1)中，真空干燥溫度為室溫，干燥時(shí)間為 12~24小時(shí)，優(yōu)選18~24小時(shí)，真空度為-0.IMPa~-0. 05MPa，優(yōu)選-0.IMPa~-0. 09MPa。
[0022] 本發(fā)明的第四優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（2)中，所述液體介質(zhì)選自水或醇類，優(yōu)選 水和乙醇。
[0023] 本發(fā)明的第五優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（3)中，所述離心的速率為2000~4000轉(zhuǎn) /分鐘，離心的時(shí)間為20~40分鐘。
[0024] 本發(fā)明的第六優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（3)中，所述煮沸的時(shí)間為5~15分鐘。
[0025] 本發(fā)明的第七優(yōu)選技術(shù)方案為：在步驟（3)中，所述抽氣的時(shí)間為20~60分鐘； 真空度為-〇?IMPa~-0? 05MPa，優(yōu)選-0?IMPa~-0? 09MPa。
[0026] 本發(fā)明的第八優(yōu)選技術(shù)方案為：所述耐高溫濾料中第二組分X的質(zhì)量百分含量 為：0 彡wx%〈100〇
[0027] 本發(fā)明的第九優(yōu)選技術(shù)方案為：所述耐高溫濾料中聚四氟乙烯組分的質(zhì)量百分含 量為：0〈wPTFE%彡 100。
[0028] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的解釋和說明。
[0029] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)確可靠、操作簡(jiǎn)便的耐高溫濾料定量 分析方法。利用耐高溫濾料中聚四氟乙烯纖維與第二組份X纖維之間密度存在差別的特 點(diǎn)，采用液體浮力法對(duì)所述耐高溫濾料進(jìn)行定量分析。具體為：用浮力法測(cè)定聚四氟乙烯纖 維、第二組分X纖維及所述耐高溫濾料的密度，根據(jù)加和原理可計(jì)算出所述耐高溫濾料的 質(zhì)量百分含量。具體包括以下步驟：
[0030] (1)將樣品采用去油劑進(jìn)行去油，室溫真空干燥12~24小時(shí)至溶劑全部除去，從 而有效去除纖維油劑及溶劑對(duì)密度測(cè)定的影響，并分別稱重，所述樣品為聚四氟乙烯纖維、 第二組分X纖維及所述耐高溫濾料，分別記為mQPTFE、mQX、mQX/PTFE;
[0031] (2)將去油后的樣品分別放入離心管中，倒入液體介質(zhì)至試樣完全浸沒，以保證試 樣充分被液體介質(zhì)浸潤(rùn)，液體介質(zhì)為不會(huì)導(dǎo)致試樣發(fā)生變化、分子體積較小、易進(jìn)入纖維內(nèi) 部縫隙、自身密度受外界環(huán)境影響較小的介質(zhì)；優(yōu)選水或乙醇；
[0032] (3)將離心管分別依次經(jīng)過2000~4000轉(zhuǎn)/分鐘、離心20~40分鐘，以保證液 體介質(zhì)充分浸潤(rùn)試樣、煮沸5~15分鐘進(jìn)行脫泡、抽真空處理20~60分鐘完全脫泡，使液 體介質(zhì)充分浸潤(rùn)樣品并完全脫泡；
[0033] (4)分別將離心管緩緩放入裝滿相同液體介質(zhì)的燒杯中以降低在此過程中的移 動(dòng)對(duì)試樣的影響，取出樣品，靜置后測(cè)量樣品在液體介質(zhì)中的質(zhì)量，分別記為m1PTFE、mlx、mlx/ PTFE?
[0034] (5)利用式⑴分別計(jì)算PX、PPTFE、PX/PTFE的值，將計(jì)算值與式（II)帶入到式 (III)中，計(jì)算得到耐高溫濾料中第二組分X纖維質(zhì)量mx和耐高溫濾料中聚四氟乙烯纖維 質(zhì)量mPTFE的值，再分別帶入到式（IV)和式（V)計(jì)算得到樣品的組分含量：
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
[0039]
[0040] 本發(fā)明的有益效果為：
[0041] 本發(fā)明對(duì)含聚四氟乙烯的耐高溫濾料進(jìn)行定量分析，解決了傳統(tǒng)方法無法進(jìn)行定 量的難題。本方法節(jié)能環(huán)保、操作簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的儀器和設(shè)備，并且能有效降低環(huán)境和 人為因素的影響，結(jié)果準(zhǔn)確可靠、重現(xiàn)性好。
[0042] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，有必要指出的是以上實(shí)施例不能理解為 對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，如果該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明做出一 些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 實(shí)施例1
[0044] 1.將聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、質(zhì)量組成比（wPPS% :wPTFE% )為50:50的聚 苯硫醚/聚四氟乙烯耐高溫濾料采用去油劑四氯化碳去油，并室溫以_〇.IMPa真空度干燥 16 小時(shí)后，系成團(tuán)稱量質(zhì)量分別為m(jpTFE 0. 4018g、m(jppS 0. 4002g、m(jX/pTFE 0. 4032g;
[0045] 2.將去油后的樣品分別放入離心試管中，加入水至完全浸沒試樣，以保證試樣充 分被液體介質(zhì)浸潤(rùn)；
[0046] 3.分別將離心管依次經(jīng)過2500轉(zhuǎn)/分鐘離心25分鐘，煮沸10分鐘進(jìn)行脫泡，然 后在-0. 09MPa真空度下抽真空30分鐘以完全脫泡；
[0047] 4.分別將離心管緩緩放入裝滿水的燒杯中，取出試樣，靜置后測(cè)量試樣在水中的 質(zhì)量，分別記為m1PTFE 0.2l85g、m1PPS 0.〇938g、m1PpS/pTFEO.lfSMg;
[0048]5.利用式⑴分別計(jì)算pPPS、pPTFE、pppS/PTF[^